A klasszikus rotátor állapotösszege:
ahonnan E = kT és C=k az ekvipartíciós tétellel öszhangban. A kvantumoszcillátor
energiájú állapota (2l+1)-szeresen degenerált, ezért az állapotösszeg a következőképpen
írható:
Alacsony hőmérsékleten csak az alapállapot és az első gerjesztett állapot lényeges:
s ezért
A magashőmérsékleti 
határesetet az állapotösszeg integrállá
alakítása egyszerűsíti:
tehát 
.