统计力学乃一研究热力学性质与能量关系的途径，是根据对一大群分子所作的统计行为，这种方法是基于微观观点，乃结合了统计力学的运算技巧与量子理论的新发现，统计热力学的目的是从微观作起点，以预测并解释在平衡时物体的常观特性。一般经由直接测量或经测量后再计算所得的常观性质（诸如温度、压力、密度）只能对许多分子行为的统计结果得到若干反映，故统计热力学的预测法就显得格外重要。
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