Quais são as variáveis termodinâmicas mantidas constantes no ensemble canônico?
Passo 1
O enunciado pergunta quais variáveis termodinâmicas são mantidas constantes no ensemble canônico. Esse conteúdo faz parte de Mecânica Estatística, especificamente sobre o ensemble canônico, em que devemos lembrar a definição e os parâmetros fixados para escrever a função partição canônica.
Passo 2
O ensemble canônico descreve um sistema em equilíbrio térmico com um reservatório de calor, permitindo trocas de energia mas não de partículas ou volume. A função partição canônica depende dessas variáveis fixas e serve para calcular grandezas termodinâmicas como a energia média e a entropia.
Passo 3
Pelo enunciado do ensemble canônico, as variáveis imutáveis são:
- o número de partículas do sistema;
- o volume disponível ao sistema;
- a temperatura imposta pelo reservatório.
Em notação usual, mantêm-se constantes
,
e
, e a função partição fica
com
.
Resposta
As variáveis mantidas constantes no ensemble canônico são:
,
e
.