Hőközléskor (energia átadáskor), ha közben halmazállapot változás nem történik, az anyag hőmérséklete ΔT-vel növekszik, ami egyenesen arányos a közölt hő Q mennyiségével. A hőmérsékletváltozás egyenesen arányos még az anyag m tömegével is, és az anyagi minőségre jellemző c arányossági tényezővel. c -t fajhőnek nevezzük

A különböző anyagok fajhőjét táblázatokban adják meg, a táblázatokban szereplő értékeket kísérletileg, különböző mérési módszerekkel határozzák meg. A most következő részben a mérések helyett megpróbáljuk elméletileg megjósolni a gázok fajhő értékét. A fajhő egységnyi tömegre vonatkozó mennyiség, a hőközlést lehetséges azonban ettől eltérő anyagmennyiségre is vonatkoztatni. A gázok esetén különösen nagy jelentősége van a mólhőnek (teljes nevén: moláris hőkapacitásnak), amit mólnyi anyagmennyiségre vonatkoztatunk, és C-vel jelöljük. A C mólhő számértéke megadja, hogy mennyi hő szükséges 1 mol anyagmennyiséghőmérsékletének 1°C-kal (illetve 1 K-nel) történő emeléséhez, amit egyenlet formájában így írhatunk:

ahol n a mólok számát jelenti. Az egyenlet alapján látható, hogy a mólhő mértékegysége: (ami megegyezik az Rgázállandó mértékegységével).

Szilárd anyagok és folyadékok esetén a hőközlés hatására az anyagok térfogata nem változik jelentős mértékben (hőtágulásuk kismértékű). A gázok viszont könnyen változtatják térfogatukat. Nemcsak hőközlés, hanem külső erő hatására is bekövetkezhet térfogatváltozás. Nem mindegy, hogy milyen körülmények között növeljük egy gáz hőmérsékletét.

Vizsgáljuk először azt az esetet, amikor hőközlés (termikus kölcsönhatás) közben a gáz térfogatát állandónak tartjuk. Ekkor a gázok mólhőjétCV-vel jelöljük, amit állandó térfogat melletti mólhőnek nevezünk. Ha tehát állandó térfogat mellett Q hőt közlünk n mól gázzal, melynek hőmérséklete ennek hatására ΔT-vel növekszik, akkor a hőközlési egyenlet így alakul:

.

Az állandó térfogat melletti mólhő ennek alapján mérésekkel meghatározható, azonban most ezt elméletileg számítjuk ki.

A kinetikus gázelmélet eredményeit fogjuk felhasználni. Az ideális gázban a molekulák teljes haladási mozgási energiája:

Adott mennyiségű gáz esetén ez az energia csak az abszolút hőmérséklettől függ. Ha a hőmérséklet ΔT-vel megváltozik, a haladási mozgási energia megváltozása így adható meg:

.

Ha feltesszük, hogy Ehal.mozg. megegyezik a gáz molekuláinak teljes energiájával, akkor a közölt hő egyenlővé tehető a haladási mozgási energia megváltozásával: Q=ΔEhal.mozg. Behelyettesítve a megfelelő kifejezéseket, az egyenlőség így alakul:

.

Végezzük el a lehetséges egyszerűsítéseket:

.

Ez az eredmény azt mondja, hogy az ideális gáz állandó térfogaton vett mólhője független a részecskék tömegétől, értéke: 32R. Ha behelyettesítjük a gázállandó számértékét: