Mecánica estadística

Para una mejor comprensión de la mecánica estadística, imaginemos un gas atrapado en un recipiente con volumen, presión y temperatura definidos (propiedades macroscópicas que caracterizan el estado del gas). Las leyes físicas de la termodinámica que relacionan entre sí esas propiedades macroscópicas del gas las desentrañaron ya los físicos del siglo pasado. Pero hasta que los físicos adoptaron un enfoque más profundo, no se reconoció el importante papel de estas leyes termodinámicas.Para adoptar ese enfoque más profundo hemos de recordar que los gases no son los medios homogéneos que superficialmente parecen ser sino que consisten, en realidad, en un inmenso número de partículas que saltan de un lado a otro chocando entre sí o con las paredes del recipiente que los contiene. Los físicos dedujeron matemáticamente las leyes previas de la termodinámica considerando que cada una de las partículas obedecía las leyes mecánicas newtonianas del movimiento y utilizando un método de promedio respecto al movimiento de todas las partículas. Este nuevo procedimiento, denominado "mecánica estadística" aportó una visión nueva y profunda del carácter de las propiedades colectivas de la materia. Por ejemplo, según la mecánica estadística, la temperatura de un gas es proporcional a la energía media de movimiento de todas las partículas (cuanto más de prisa se mueven las partículas, mayor es la temperatura) y su presión es proporcional a su momento medio. De este modo, puede considerarse que las variables macroscópicas que describen un gas miden las propiedades colectivas de todas las partículas del gas.