熵产生率公式及其应用

摘要：

导出了6N维和6维相空间的熵产生率,即熵增加定律的一个统计公式:P=kD(Δqθ)2,即熵产生率P等于扩散系数D、离开平衡率θ的空间梯度平方的平均值与Boltzmann常数k三者之乘积.指明非平衡系统的宏观熵产生是由其微观状态数密度在空间随机地不均匀离开平衡引起的.作为公式的应用,研究了气体自由膨胀、布朗运动及固体变形和断裂三个非平衡态课题,给出了它们的熵产生及其一次和二次时间变化率,得到了不可逆过程的系统内对应的微观结构变化是不均匀的推论.进而导出了熵产生率正比于其概率流的特殊的定态公式,计算了原子定向扩散和分子马达两个定态课题的熵产生率.所有理论结果或与实验相符或在物理上是满意的.

关键词：熵产生率、微观状态数密度、离开平衡率、随机扩散

所属期刊栏目：52

分类号：O4(物理学)

在线出版日期：2004-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2969-2977