entropía en mecanica estadistica

Interpretación microcanónica de la entropía con base en el segundo principio de la termodinámica
La ecuación fundamental de un sistema cerrado termodinámico en equilibrio puede expresarse comoDonde S representa la entropía del sistema –desde un punto de vista termodinámico–, U la energía interna del sistema, y N1, N2, etc el número de moles de cada componente del sistema. Todas estasmagnitudes son macroscópicas, en el sentido de que son expresadas y pueden ser medidas y calculadas sin entrar a considerar la naturaleza microscópica (esto es, de los átomos, moléculas, etc), quecomponen el sistema termodinámico.
Intuitivamente, puede parecer razonable suponer que si el sistema está en equilibrio, entonces sus componentes más fundamentales, sus átomos y moléculas, también lo estén.Sin embargo, un resultado fundamental de la mecánica cuántica afirma que si el sistema es macroscópico, entonces pueden existir multitud de estados cuánticos discretos para sus átomos y moléculasque, globalmente, sean compatibles con los valores de U, V y N1,N2,... del sistema macroscópico. En principio, no obstante, aunque exista esa potencial capacidad de los componentes microscópicos delsistema para pasar de un estado cuántico a otro, como el sistema es cerrado y está en equilibrio podría razonarse que tales transiciones no se van a dar.
Ahora bien, en realidad no existe un sistemaaislado perfecto. Por ejemplo, aunque seamos capaces de aislar térmicamente al sistema de manera absoluta, no podremos evitar los efectos gravitatorios que el resto del universo seguirá ejerciendo sobrela materia que hayamos encerrado dentro; tampoco podrá aislarse perfectamente de todos los campos electromagnéticos que lo rodeen, por muy débiles que puedan resultar. En definitiva, el sistema podráestar cerrado a efectos macroscópicos, pero la acción de todo tipo de campos de fuerza (sean de gravedad, eléctricas,...) y la propia interacción del sistema con las paredes que lo encierren harán...