A principal diferença entre ensemble canônico e grand canônico é que o ensemble canônico descreve um sistema em equilíbrio térmico com um reservatório de calor a uma determinada temperatura, enquanto o ensemble grand canônico descreve um sistema em contato com um reservatório de calor e uma partícula reservatório.
O ensemble canônico pode ser descrito como o ensemble estatístico que representa os possíveis estados de um sistema mecânico em equilíbrio térmico com um banho de calor a uma temperatura fixa. O grande ensemble canônico pode ser descrito como o estado possível de um sistema mecânico de partículas que estão em equilíbrio termodinâmico com um reservatório.
O que é Conjunto Canônico?
Ensemble canônico é o conjunto estatístico que representa os possíveis estados de um sistema mecânico em equilíbrio térmico com um banho de calor a uma temperatura fixa. O sistema é capaz de trocar energia com o banho de calor, o que pode fazer com que os estados do sistema sejam diferentes em energia total.
Ao considerar a variável termodinâmica principal do ensemble canônico, é a temperatura absoluta expressa por “T”, que pode determinar a distribuição de probabilidade dos estados. Este parâmetro também depende de variáveis mecânicas, incluindo o número de partículas no sistema que é representado por “N” e o volume do sistema dado por “V”. Esses parâmetros podem influenciar a natureza do sistema por meio de estados internos. Podemos chamar o ensemble com esses três parâmetros como ensemble NVT.
Além disso, existe outro parâmetro conhecido como energia livre, representado por “F”, que é uma constante para o conjunto. No entanto, F e outras probabilidades podem variar mediante a seleção de diferentes valores de N, V e T. Existem dois papéis importantes de F, e ele fornece um fator de normalização para a distribuição de probabilidade, e muitas médias de conjuntos importantes podem ser calculadas diretamente a partir da função.
O que é o Grand Canonical Ensemble?
Grande ensemble canônico é o estado possível de um sistema mecânico de partículas que estão em equilíbrio termodinâmico com um reservatório. Nesse estado, o sistema pode ser descrito como um estado aberto no sentido de que o sistema pode trocar energia e partículas com um reservatório, o que leva a vários estados possíveis do sistema que podem diferir tanto na energia total quanto no número total de partículas. Além disso, o volume, a forma e outras coordenadas externas são mantidas constantes em todos os estados possíveis do sistema.
Além disso, podemos dar as variáveis termodinâmicas referentes aos grandes ensembles canônicos como potencial químico dado por µ e temperatura absoluta. Além disso, esse conjunto é dependente de variáveis mecânicas, como volume, que podem influenciar a natureza do estado interno do sistema. Podemos chamar o grande ensemble canônico de µVT ensemble.
Qual é a diferença entre o conjunto canônico e o grande canônico?
A principal diferença entre ensemble canônico e grand canônico é que um ensemble canônico descreve um sistema em equilíbrio térmico com um reservatório de calor a uma determinada temperatura, enquanto um ensemble grand canônico descreve um sistema em contato com um reservatório de calor e um reservatório de partículas.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre o ensemble canônico e grand canônico em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Conjunto Canônico vs Grande Canônico
Os conjuntos canônicos e grand canônicos são termos importantes em termodinâmica. A principal diferença entre ensemble canônico e grand canônico é que um ensemble canônico descreve um sistema em equilíbrio térmico com um reservatório de calor a uma determinada temperatura, enquanto um ensemble grand canônico descreve um sistema em contato com um reservatório de calor e um reservatório de partículas.
