状態和
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状態和(じょうたいわ)は、分配関数(Partition function)と言われることも多い(分配係数とは違う)。対象とする系の状態についての(統計力学における)和をとったものであり、次の式で定義される。
Zは状態和(分配関数)、Eiは状態iのエネルギー、kBはボルツマン定数、Tは温度(絶対温度)である。和は系における全ての状態について行う。縮退しているようなエネルギーが等しい場合も、各状態毎に和をとる。
ヘルムホルツエネルギーA(= U - TS、Uは内部エネルギー、Sはエントロピー)において、
であり。状態和が求まると、ヘルムホルツエネルギーAが求まり、更に同様にして状態和から各種熱力学量を求めることができる。例として内部エネルギーUは、
となる。