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 N, V e T, e a função partição fica
Z(N,V,T) \;=\;\sum_{i} e^{-\beta E_{i}},
com \beta = 1/(k_{B}T).

Resposta

As variáveis mantidas constantes no ensemble canônico são:
N, V e T.

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