„Szabadsági fok” változatai közötti eltérés

Pl. ha a rendszer egyetlen, tömegpontnak tekinthető részecskéből áll, és szabadon mozoghat, úgy pl. ''mechanikai'' állapotát valamely pillanatban a részecske hely- és sebességvektorának három-három komponense határozza meg, vagyis a tömegpont ''mechanikai'' szabadságfoka 6. Ezért N számú tömegpontból álló rendszer mechanikai szabadságfoka 6N.

<br>Ha viszont energiamérlegét vizsgáljuk, akkor - a mechanika klasszikus közelítésében - az [[energia|energiáját]] a hely- és sebességkoordináták négyzetes összege határozza meg. Vagyis: ahány tagja van ennek az összegnek, ''energetikai értelemben'' akkora a rendszer szabadságfoka.

 

Kis nyomású gázok esetén a molekuláris mozgások felbonthatók a molekula tömegközéppontjának elmozdulására, a merev molekula forgására és - ha ennek vizsgálatára is szükségünk van - az atomok molekulán belüli rezgéseire is. Így vizsgálva a szabadsági fokok számát, ''molekulánként'' a transzláció 3 szabadsági foka (a sebességvektor három komponensének megfelelően), a rotáció 2 vagy 3 szabadsági foka mellett (aszerint, hogy a molekula lineáris-e vagy sem), minden rezgés pedig 3 további szabadsági fokot jelent (amplitúdót, periódusidőt és kezdőfázist), ha a rendszer hőmérséklete elég magas ahhoz, hogy a molekulák klasszikus [[rezgés#Csillapítatlan szabad rezgés|harmonikus oszcillátor]]ként viselkedjenek.

<br>Ezzel szemben, ha makroszkópikus termodinamikai rendszerként vizsgáljuk e gázt, szabadsági foka egyenlő - termodinamikai vizsgálatok szempontjából - a rendszer állapotát meghatározó, független termodinamikai [[állapothatározó]]k számával. Ez a legegyszerűbb, egykomponensű, egyfázisú rendszer esetében 2 (pl. nyomás és hőmérséklet vagy nyomás és térfogat lehet a két állapothatározó; [[állapotegyenlet]]). Bonyolultabb rendszerek szabadsági fokát a [[fázistörvény]] határozza meg.

== Jegyzetek ==

{{források}}