Warum erzeugen die Freiheitsgrade Vibration & Rotation eigentlich keine Erwärmung?
Temperatur ist eine thermodynamische Größe die alleine durch translation erzeugt wird.
Jetzt könnte man natürlich hinterfragen, wie dann eine Mikrowelle, die Energie in ein System pumpt welche dann anfangs als Rotation der Wassermoleküle gespeichert wird zu einer Temperaturerhöhung führt... das liegt daran, dass diese Energie schnell auf alle andere Freiheitsgrade verteilt wird - eben auch Translation (was bei Festkörpern eher ein wackeln um einen festen Punkt ist [jedoch nicht dasselbe wie der Vibrationsfreiheitsgrad]).
Nun Frage ich mich aber ganz allgemein, warum führt bloß Translation zu einer Erwärmung des Körpers? Rotation & Vibration sind doch ebenso Arten von Bewegungen und besitzen kinetische Energie - diese Bewegungen sind doch aller höchstens nicht ganz so umfangreich wie die Translationsbewegung aber deshalb tragen sie gar nicht zur Temperatur bei?? Klar, die dortige Energie wird immer wieder in Translation umverteilt etc., aber nehmen wir doch einfach für einen Moment an, dass es keine Translation gibt, nur Rotation und Vibration.
Warum müssen sich Molekül als ganzes (Translation ) für Erwärmung bewegen?
Man sieht auch anhand dieses Diagramms, dass die Wärmekapazität erst mit Rotation und Vibration steigt, eben weil die dortige gespeicherte Energie nicht zur Temperaturerhöhung führt und entsprechend mehr Energie rein muss um T weiter zu erhöhen:
