Colectividad estadística

Representación visual de cinco conjuntos estadísticos.

En física estadística se define a una colectividad estadística, ensamble estadístico, o simplemente ensamble como un conjunto hipotético de sistemas termodinámicos de características similares que nos permiten realizar un análisis estadístico de dicho conjunto. Este concepto fue propuesto en 1879 por el físico estadounidense Josiah Willard Gibbs (1839–1903).[1]​

Principales colectivados o ensambles

Hay varios tipos de colectividades o ensambles usados en física estadística. La elección de uno u otro dependerá del enfoque del problema, entre los más usados están:

Es importante recordar que lo anterior hace referencia a las tres distribuciones canónicas y no son conjuntos canónicos de Gibbs, las distribuciones son consecuencia de un tipo de solución de la ecuación de Liouville.

La forma de la función de partición para cada tipo de ensamble es:

Microcanónico: , sistema cerrado y aislado (energía constante y entropía máxima).
Canónico: , sistema cerrado con energía variable y temperatura fijada.
Macrocanónico: , sistema abierto.

Donde:

, temperatura.
, entropía.
, la energía libre de Helmholtz.
, presión.
, volumen.

Propiedades deseables de un ensamble

  • Representatividad.
  • Ergodicidad: El promedio de una variable tomado sobre el tiempo debe ser igual al tomado sobre el ensamble.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Gibbs, Josiah Willard (1902). Elementary Principles in Statistical Mechanics. Nueva York: Charles Scribner's Sons. 

Bibliografía

  • Reif, F.: "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics". McGraw-Hill, New York, 1965.
  • Mandl, F.: "Statistical Physics". John Wiley, New York, 1971.
  • Kittel, C.: "Física Térmica". Editorial Reverté, Barcelona, 1986.
  • Landau, L. D. y Lifshitz, E. M.: "Física Estadística" vol. 5 del Curso de Física Teórica. Editorial Reverté, Barcelona, 1988.

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