Colectividad estadística

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 por Joseph Williards Gibbs en 1879.

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 usuados están:

• Colectividad microcanónica. Un ensamble de sistemas termodinámicos que no intercambian energía ni materia con el ambiente. Su temperatura y número de partículas permanece constante.
• Colectividad canónica Un ensamble de sistemas que intercambian energía térmica con los alrededores, pero no materia. Su temperatura varía, pero su número de partículas es constante.
• Colectividad macrocanónica --Un ensamble de sistemas que intercambian materia y energía con el ambiente. Su temperatura y número de partículas varía con el tiempo.

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

Microcanónico: $\; \Omega(U,V,N) = e^{\beta TS}$

Canónico: $\; Z(T,V,N) = e^{- \beta A}$

Gran canónico: $\; \Xi(T,V,\mu) = e^{\beta P V}$

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

• Matriz de densidad
• Función de partición
• Colectividad microcanónica
• Colectividad canónica
• Colectividad macrocanónica
• Ensamble isotérmico-isobárico
• Espacio fásico
• Teorema de Liouville