Termodinámica estatística

Chámase termodinámica estatística á parte da termodinámica que desenvolve relacións entre as magnitudes macroscópicas e directamente observábeis con conceptos e magnitudes microscópicas. E para isto, fai uso extensivo da estatística.

A cantidade requirida de informacións para describir (no contexto da mecánica clásica) mesmo un sistema pequeno da orde dun micromol implica o estabelecemento de 6 coordenadas para cada unha das $6\times 10^{17}$ entidades microscópicas (átomos, moléculas, ións...) , o que, por todos os aspectos, torna o estabelecemento dunha teoría determinista de todos os detalles microscópicos do sistema realmente imposíbel de se realizar.

Se polo punto de vista da mecánica clásica, esta tarefa é imposíbel en termos prácticos, cando se ve polo aspecto cuántico, a situación é aínda "peor". Do punto de vista cuántico, o indeterminismo non provén dunha incapacidade práctica, mais de principios. O principio da incerteza estipula unha limitación no proceso de medida de certos pares de propiedades, sendo unha lei natural, incontornábel, polo tanto, mesmo desde o lado puramente teórico.

Grandezas macroscópicas e magnitudes microscópicas

Constitúen magnitudes macroscópicas, observábeis de forma directa:

• volume
• Temperatura
• Presión

Constitúen magnitudes microscópicas:

• Libre camiño medio
• Frecuencia de colisións
• Enerxía media
• Velocidade media cuadrática