＿ざっくり、気体の状態で言えば、取りうる気圧・容積の場合の組み合わせです。
＿勿論、次元解析(単位の計算)で理解することも大切です。
＿希ガス等の単原子分子の理想気体の内部エネルギーは、
U=(3/2)nRT
＿２原子分子の理想気体の内部エネルギーは、
U=(5/2)nRT
＿一方、理想気体の状態方程式は、PV=nRT。
＿依って、内部エネルギーは、PV に定数を掛けたもの、と言えます。
＿では、次元解析をしてみましょう。
＿1[J] は、定義より、1[N] で 1[m] を動かした時のエネルギーです。[J] = [Nm]。
＿1[N] は、定義より、1[kg] の質量を 1[m/s²] の加速度を生じさせる力です。[N]=[kgm/s²]。
＿依って [J]=[Nm]=[(kgm/s²)✕m]=[kgm²/s²]
＿一方、1[atm]は、定義より、1[cm²] に、1[kg] の質量の物体に、地球表面の平均的な重力が掛かる圧力の事です。g=9.81[m/s²] として、
1[atm]=1[kg]✕9.81[m/s²]÷1[cm²]
=1[kg]✕9.81[m/s²]÷{1✕10^(-4)[m²]}
=9.81✕10⁴[kg/(ms²)]。
＿これに、V[m³] を掛けます。定数は省略します。
＿PV=[kg/(ms²)]✕[m³]=[kgm²/s²]。
＿単位は、同じに成りましたね？
＿この様に、[質量][長さ][時間]まで単位を分解して考えることを次元解析と言います。
でも気圧も容積も単位はJじゃないですよね？