을 정확 하 게 구할 수 있 다 . 평균값 에 대한 확률 편차 는 에서 무시 할 수 있 기 때문 에 , 기대 값 을 물리량 의 정확 한 측정값 으로 볼 수 있 다 . 절대 영도 에서 는 최소 에너지 에 대한 볼츠만 인자 만 이 남 아 , 계 는 최소 에너지 상태 에 있 게 된다 . 유한 온도 인 경우 최소 에너지 의 볼츠만 인자 가 가장 크 지만 최소 에너지 가 아닌 경우 는 대신 상태수 가 증가 하 여 , 그 결과 확률 을 증가 시켜 결국 좀 더 높 은 에너지 상태 에 있 게 된다 . 이것 이 엔트로피 에 의한 효과 이 다 . 유한 온도 T 에서 는 좀 더 낮 은 에너지 를 가지 려는 경향 과 엔트로피 의 무 질서 해 지 려는 경향 이 서로 경쟁 을 한다 . 낮 은 온도 에서 는 에너지 가 , 높 은 온도 에서 는 엔트로피 가 보다 더 중요 한 역할 을 한다 . 헬름홀츠 자유 에너지 ( Helmholtz free energy ) 는 로 정의 하 며 , 분배 함수 로부터 로 주어진다 . 열역학 제 2 법칙 에 따라 열저장 체 와 계 를 합한 전체 고립계 의 엔트로피 증가 는 계 의 자유 에너지 를 감소 시켜 최소 화 하 게 한다 . 위 의 의 정의 에서 보 듯이 를 최소 화 하 기 위하 여 에너지 는 작 은 값 을 가지 려 하 고 엔트로피 는 큰 값 을 가지 려 경쟁 하 게 된다 . 또 엔트로피 효과 는 온도 가 높 으면 더 커진다는 것 도 확인 할 수 있 다 .