formula_38。这是能量均分定理。假设除了三维的平移运动，气体的分子是由两种原子组成。而原子可以相互环绕运动。为了简化问题假设所有分子的原子对只能环绕z轴运动。它们旋转的动能量是：formula_23是分子旋转的角动量，formula_9是转动惯量和原子的距离平方成正比。从运用统计力学的配分函数（formula_43是温度formula_44的倒数）可以得到古典旋转运动对平均能量的贡献：也就是新的旋转自由度和每平移运动方向给与一样的能量。但是，旋转的贡献并不决定于分子的转动惯量formu