ALONSO E FINN VOL. 3 CAP. 10 QUESTÃO #10.5 (LETRA B)

10.5 (b) Calcular la energía magnética de un gas de electrones en dicho campo magnético;

Figura 1.0: Capa do livro Alonso e Finn.

Solução: 

Sabemos que a energia interna do sistema em termos da função de partição é definida como:

Podemos simplificar para: 

 Pela letra (a) da questão, sabemos que a função de partição é:

 Então, a derivada da função de partição em função de beta é:

 Assim, a energia do sistema fica:

Devemos lembrar que:

Então:

Porém, beta é definido como:

Sendo K a constante de Boltzmann.
Então: