一个分子由两个原子所组成者即为双原子分子(diatomic molecule)，例如氧(O2)，氢(H2)，氮(N2)，一氧化碳(CO)等的分子均为双原子分子，上述其分子为双原子分子的气体亦可称为双原子气体(diatomic gas)。若以 k 表示一气体之定压比热 cp 与定容比热 cv 之比值时，根据气体动力论(kinetic theory of gas)：k＝(n+2)/n上式中之 n 为分子之自由度(degree of freedom)，而氧、氮等双原子气体分子之自由度为 n＝5，在上式中代入 n＝5 即可得双原子气体之 k 值为1.4。空气虽然是多种气体之混合物，因其主要成分为氧及氮，而氧、氮等两者均为双原子气体，所以空气之 k（定压比热 cp 与定容比热 cv 之比）值亦为1.4。