André Timpanaro

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A situação física que estamos estudando (conhecida como Ensemble Canônico) é a de um sistema interagindo através apenas de trocas de energia, com um ambiente a temperatura T. Em termodinâmica essa seria a representação da Energia Livre de Helmholtz (F).
As relações entre ln(Z) e grandezas termodinâmicas que vimos na aula passada tem uma origem mais profunda. De fato, podemos mostrar que -kT ln(Z) deve ser a energia livre.
Como estamos na representação da energia livre. Conhecê-la me dá todas as informações termodinâmicas (ou seja, temos uma equação fundamental).

Usando a função de partição, posso obter a energia livre de um gás ideal e a partir daí toda a termodinâmica dele.

Como a mecânica estatística conecta leis microscópicas com leis macroscópicas, ela fornece uma espécie de lente de aumento para o mundo microscópico. É natural então que ela fornecesse alguns dos primeiros exemplos de problemas da mecânica clássica no nível microscópico.
Esses problemas podem ser tanto de cunho técnico, quanto puramente discordância com experimentos.