Funzione di partizione

In meccanica statistica, la funzione di partizione è una quantità che esprime le proprietà statistiche di un sistema in equilibrio termodinamico. Si tratta di una funzione della temperatura ed altri parametri, come il volume che racchiude il gas. Molte delle variabili termodinamiche del sistema, come l'energia totale, l'energia libera, l'entropia e la pressione, possono essere espresse nei termini della funzione di partizione o delle sue derivate. Vi sono in realtà varie tipologie differenti di funzioni di partizione, ciascuna corrispondente a tipi diversi di insieme statistico o, in modo equivalente, a diversi tipi di energia libera. La funzione di partizione canonica si applica all'insieme canonico, in cui il sistema può scambiare calore con l'ambiente tenendo costanti temperatura, volume e numero di particelle. La funzione di partizione gran canonica si applica all'insieme gran canonico, in cui il sistema può scambiare sia calore che particelle con l'ambiente, a temperatura, volume e potenziale chimico costante. Altri tipi di funzioni di partizione possono essere definite per circostanze differenti.