我理解的最小熵产生原理.doc

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1、我理解的最小熵产生原理摘要：通过上课知道了最小熵产生原理，在稳定状态下，熵产生速率最小。也了解到，能量流和物质流对熵产生有一定影响。通过阅读文献，资料，老师的ppt，说说自己理解的熵产生定理。关键词：最小熵产生原理昂萨戈倒易定态最小熵产生态前言：最小熵产生定理，在非平衡态的线性区（非线性区），系统处于定态时熵产生速率取最小值，它是由普里戈金于1945年提出的。它是非平衡热力学中一条重要定理，与昂萨戈倒易构成非平衡态热力学的基础。正文：我们知道体系的混乱程度，公式表达，即热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。且由热力学第二定律知，一个孤立系统的无论系统在什么状态不可逆过程总

2、是沿着系统熵增加的方向进行。最后达到最大熵的状态也就是平衡态。但是当系统并不是出于一个完全隔离系统，在有外热或外热的状态时，譬如如果一个隔热箱两壁都是相同温度的热源（假设T1=T2）。会达到一个相对平衡态（其实并不是平衡，只是近平衡态吧）。系统熵会沿减小的方向进行。直到熵产生为零。定态：当dS/dT=0,即单位时间内的负熵流抵消熵产生。通过PPT可知用变分法可一般性证明该原理。体系中各种热力学力和流均为定值，不再随时间变化，故有K=1,2,3dP/dT=0故熵增取极值，即为最小熵原理可以理解非平衡系统在多个恒定力的作用下，最终达到一个与这些恒定力不相对应的流消失，熵产生率极小的非

3、平衡稳定态。即虽然系统处于非平衡态（近平衡态），但此时混乱程度最小。从而达到相对稳定的状态。同时也保证了非线性区各点性质不随时间变化。但这种定态不是热力学平衡态，而是一种相对稳定的状态，只要外界施加的限制条件不发生变化，这这种稳定状态会一直维持下去。即非平衡定态。但并不是平衡态。相关应用：貌似没有找到相关应用，实际中的现象在一个反应体系中若进料和出料速率等于反应速率，组成将保持不变。或者是在对一个物体其温度分布要求具有的梯度的。或者在能耗损失方面有相关优化，如河流的相对平衡状态就相当于这个线性非平衡定态。因而当河流处于相对平衡状态时，河道水流的熵产生应为最小值，且取决于施加给河流

4、上的约束条件。此外该原理还在计算处理数据等方面有相关的应用。不做一一描述。结论：从定理可以看出，当系统被给予一个外接“力”（热，光或其他）的波动下，系统会偏离这个相对稳态，但是随时间变化熵产生值不断减少，直到达到稳态，从而恢复到了原状态。因此这种状态是相对稳定的。在没有外界扰动或者是很小扰动小能够保持这种非平衡态的稳定。相信以后会有更多相关方面的应用。这也就是我理解的最小熵原理。参考文献胡珍珠，讲述物理化学中热力学第二定律的探讨【J】高等理科教育。2001范建中，不可逆过程和熵增率【J】，太原师范学院学报（自然科学版）2004.01陈世刚，判断与最小熵产生定理【J】物理学报。19

5、80.（10）胡隐樵，热力学非线性区最小熵产生原理和热力学稳定性【J】自然科学进展.2002(10)程亮，最大熵原理与最小熵方法在测量数据处理中的应用电子科技大学，2008，,33-35徐国宾，流体最小熵产生原理与最小能耗原理天津大学水利系水力学报2003（5）。