i używa się w obliczeniach zależnie od tego, czy dana przemiana zachodzi przy stałym ciśnieniu czy przy stałej objętości gazu.
Dla gazu doskonałego zachodzi zależność między molowymi ciepłami właściwymi:
gdzie: to uniwersalna stała gazowa.
Klasyczna teoria ciepła właściwego określa, że energia kinetyczna na jeden stopień swobody (zasada ekwipartycji energii) jednej cząsteczki wynosi zatem energia jednego mola gazu doskonałego, która jest sumą energii kinetycznej cząsteczek wyraża się wzorem:
gdzie: – liczba stopni swobody cząsteczki, – liczba cząsteczek w molu (liczba Avogadra), – stała Boltzmanna.
Dla: jednoatomowego gazu dlatego dwuatomowego gazu dlatego
Wyznaczone doświadczalnie ciepło molowe przy stałej objętości, dla: gazów szlachetnych ma wartość 12,5 J/(mol·K), azotu ma wartość 20,8 J/(mol·K), tlenu ma wartość 20,9 J/(mol·K), wodoru ma wartość 20,3 J/(mol·K).
W niskich temperaturach i pod dużym ciśnieniem ciepło właściwe zmniejsza się.
W przypadku ciał stałych ciepło właściwe w niskich temperaturach zależy od trzeciej potęgi temperatury. Ta zależność może być wyprowadzona z modelu Debye’a.