Dans le contexte de la thermodynamique et de la mécanique statistique, l'énergie relative d'un gaz est une mesure de l'énergie cinétique moyenne par molécule par rapport à une valeur de référence. Elle est souvent exprimée sous forme de quantité sans dimension et est utilisée pour comparer les états énergétiques de différents gaz ou du même gaz dans différentes conditions.

L'énergie relative est définie comme le rapport de l'énergie cinétique moyenne par molécule d'un gaz à l'énergie cinétique par molécule d'un gaz parfait à une température de référence, généralement considérée comme étant de 298 K (25 °C). Mathématiquement, cela peut s'exprimer comme suit :

Énergie relative =(énergie cinétique moyenne par molécule de gaz) / (énergie cinétique moyenne par molécule de gaz parfait à la température de référence)

L'énergie cinétique moyenne par molécule est directement proportionnelle à la température absolue du gaz. Par conséquent, l’énergie relative fournit également des informations sur la température du gaz par rapport à la température de référence. Une énergie relative supérieure à 1 indique que le gaz a une énergie cinétique moyenne par molécule plus élevée que le gaz idéal à la température de référence, tandis qu'une énergie relative inférieure à 1 indique une énergie cinétique moyenne inférieure.

En comprenant l’énergie relative d’un gaz, les scientifiques et les ingénieurs peuvent mieux comprendre l’énergie interne, le mouvement moléculaire et le comportement des particules de gaz dans diverses conditions. Il aide à l’étude de phénomènes tels que la dilatation thermique, le transfert de chaleur et la dynamique des gaz, entre autres.