Mecânica estatística quântica
  • 1. A mecânica estatística quântica é um ramo da física teórica que combina os princípios da mecânica quântica com as leis da mecânica estatística para descrever o comportamento de grandes sistemas de partículas. O seu objetivo é compreender as propriedades de sistemas constituídos por um grande número de partículas quânticas, como átomos ou moléculas, tratando-os como conjuntos estatísticos. Esta abordagem permite-nos prever e analisar o comportamento probabilístico de sistemas quânticos à escala macroscópica, tendo em conta efeitos como flutuações, equilíbrio térmico e transições de fase. A mecânica estatística quântica desempenha um papel crucial em vários domínios da física, incluindo a física da matéria condensada, a ótica quântica e a química quântica, fornecendo informações sobre a natureza fundamental da matéria e da energia a nível quântico.

    O que é que a mecânica estatística quântica estuda?
A) Teoria cinética dos gases
B) Comportamento estatístico dos sistemas quânticos
C) Mecânica clássica
D) Teoria quântica de campos
  • 2. Que distribuição é utilizada para partículas idênticas com spin inteiro na mecânica estatística quântica?
A) Distribuição de Fermi-Dirac
B) Distribuição de Bose-Einstein
C) Distribuição de Maxwell-Boltzmann
D) Distribuição de Planck
  • 3. O que é que o princípio de exclusão de Pauli afirma na mecânica estatística quântica?
A) Dois férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico
B) As partículas apresentam níveis de energia quantizados
C) As partículas interagem através da força electromagnética
D) Todas as partículas têm uma dualidade onda-partícula
  • 4. Qual é a energia média de um sistema quântico em equilíbrio com um banho de calor?
A) Dada pela função de partição
B) Constante para todos os sistemas quânticos
C) Depende da velocidade das partículas
D) Igual à energia cinética das partículas
  • 5. Qual é o papel do potencial químico na mecânica estatística quântica?
A) Regula a temperatura do sistema
B) Controla o número de partículas num sistema
C) Determina o movimento das partículas
D) Afecta a pressão do sistema
  • 6. O que é o contacto térmico entre dois sistemas quânticos?
A) Emaranhamento quântico
B) Colisão de partículas quânticas
C) Alteração das posições das partículas
D) Troca de energia até atingirem o equilíbrio
  • 7. Porque é que o conceito de degenerescência é importante na mecânica estatística quântica?
A) Descreve a interação entre partículas
B) Assegura que todas as partículas têm a mesma energia
C) Contabiliza diferentes estados quânticos com a mesma energia
D) Determina a velocidade das partículas quânticas
  • 8. O que é que o teorema de Virial proporciona na mecânica estatística quântica?
A) Propriedades de emaranhamento quântico
B) Caminho livre médio de partículas quânticas
C) Relação entre energia potencial e cinética num sistema
D) Velocidade das partículas num gás quântico
  • 9. Qual é o papel das flutuações quânticas no conjunto estatístico quântico?
A) Introduzir a aleatoriedade e a incerteza nas propriedades do sistema
B) Assegurar que todas as partículas têm a mesma energia
C) Aumentar a energia global do sistema
D) Estabilizar o equilíbrio do sistema
  • 10. O que é que o equilíbrio pormenorizado e o princípio da microrreversibilidade alcançam na mecânica estatística quântica?
A) Garantir o equilíbrio de um sistema
B) Acelerar as interações das partículas
C) Criar gradientes de temperatura nos sistemas
D) Alterar os níveis de energia das partículas
  • 11. Que conjunto estatístico descreve um sistema com número de partículas, volume e temperatura fixos?
A) Grande conjunto canónico.
B) Conjunto isobárico.
C) Conjunto microcanónico.
D) Conjunto canónico.
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