Kanonisk ensemble

Det kanoniske ensemblet i fysikken er et statistisk ensemble som beskriver et delvis åpent system, med konstant temperatur og volum, som kan utveksle energi med omgivelsene. Dette systemet beskrives av den kanoniske partisjonsfunksjonen

hvor T er temperatur, kB er Boltzmanns konstant og summen er over alle energiegentilstander r,  er den tilsvarende energiegenverdien. Disse energiegenverdiene vil være avhengig av volumet, og partisjonsfunksjonen er således en funksjon av temperaturen T og volumet V. Tilhørende termodynamisk potensial er Helmholtz' frie energi gjennom

hvor F er en funksjon av indre energi E, temperatur T og  entropi S ved 

En alternativ form på den kanoniske partisjonsfunsjonen er følgelig

Hvis man kjenner partisjonsfunksjonen kan man dermed ut fra dette og standard termodynamiske relasjoner utlede alle termodynamiske størrelser.

Se også
 Mikrokanonisk ensemble
 Storkanonisk ensemble

Statistisk fysikk