Ensemble Canonico-Calculo de Probabilidades e Termodinamica

O ENSEMBLE CANÔNICO SR está em EQUILÍBRIO e com energia total Veja a situação abaixo Temos um sistema termodinâmico simples em contato com um reservatório térmico por meio de uma parede diatérmica 1 Cálculo de probabilidades no Ensemble Canônico Ensemble Canônico Caracteriza um sistema físico em contato com um reservatório térmico de temperatura fixa supondo que o volume e o número de partículas do sistema também são fixos A probabilidade de encontrar o sistema S em um particular estado microscópico j é Número de estados microscópicos acessíveis do reservatório térmico R com energia E Aproximação Temos Sendo Podemos justificar a seguinte expansão Usando o fato de que Temperatura do reservatório é praticamente constante Fator de NORMALIZAÇÃO 2 Função de partição Usando a o número de microestados Número de microestados do sistema S com energia E Desta forma temos Definimos a Função de partição no ensemble canônico por 3 Conexão com a Termodinâmica Obs podemos então escrever Reescrevendo a função de partição temos Usando e Lembrando que podemos mostrar que 4 Energia média Podemos obter a energia média ou valor esperado probabilístico através de Ou seja Exemplo Sistema de spim12 Função de partição Energia média por partícula Lembrando da definição dada no ensemble microcanônico para energia por partículas A energia total do sistema é dada po Isto implica que