熵定律对不同体系的应用

熵定律是物理化学中一个重要定律，也是自然界中一个重要定律。本文应用熵定律讨论了生物新陈代谢过程，讨论了一个单位、一个地区，甚至一个国家经济发展的规律。从熵定律的角度说明只有开放体系，大量引进负熵流，尽量降低熵产生，使总熵减少，才能增强发展活力，成长状大、经济繁荣。     

封闭体系的熵产生原理

本文阐述封闭体系中的熵产生原理.据此原理说明封闭体系经历一个任意过程,体系的熵变等于熵流dSe和熵产生dSi之和.体系若经历一个不可逆过程必定产生熵,经历一可逆过程,熵产生等于零.把熵产生原理应用于封闭体系中的各种过程,可以判断过程的性质,它较Clau-sius不等式和孤立体系中的熵判据更为简便.     

熵及其对社会发展影响的探讨

熵是物理学中的一个重要的概念,借助于熵能够加深我们对人类社会的认识。本文通过建立地球系统的熵流模型,揭示了地球系统和人类社会存在的一系列问题,如能源问题、环境问题、人口问题及社会发展问题等。     

自引力坍缩过程中的熵变

本文研究了三种具体的动态坍缩模型,并计算其坍缩过程中的熵变,结果表明:在局部能量守恒、局部熵流守恒成立条件下,孤立系统的坍缩过程是一个等熵过程,对于有辐射热流的开放系统,其坍缩过程是一个熵减小的过程.     

平面闭凸曲线的一类新的熵不变流及其应用

研究了平面上保持闭凸曲线熵不变的一类新的曲线流，证明了若初始曲线是闭凸的，则演化曲线保持闭凸，且它的面积和长度随时间都不断减小，但是曲线的熵能量在演化过程中为常数，当时间趋于无穷时，它的最终收敛形状是一个圆.同时应用该流证明了平面曲线的熵不等式.     

不可逆过程的基本方程和熵增率

文章对热力学系统内进行的不可逆过程——热传导和扩散等输运过程的性质进行了分析，并对系统的熵的变化从熵流密度和局域熵产生率两个方面进行了比较详细的讨论，给出了具体的不可逆过程求熵流密度和局域熵产生率的具体表达式，这对研究热力学不可逆过程的进行是很有帮助的．     

癌和正常细胞熵产生的差异性及其治疗意义

通过热力学计算证明通常条件下癌细胞的熵产生率高于正常细胞,熵流方向为从癌到正常组织.但在适当外场作用下,正常细胞的熵产生率可提高更多,因而可以改变熵流方向,从而抑止癌的毒性信息流的扩散.设计了可试用于癌症治疗的方脉冲电场.     

遍历流的局部熵

定义了一种新的遍历流熵和局部熵,并证明在流无不动点时新的(局部)熵跟前人定义的熵是一致的,其结果是对遍历流复杂性的另一种等价刻画.     

传热过程中体系熵污染的组成机理

经典热力学理论下很难对体系非平衡态下的熵产进行精确计算,需要重新建立非平衡态下的熵污染的概念.本文根据热力学第二定律关于非平衡态的研究成果,将其引入体系熵污染的研究中,从理论上揭示了任意开系的熵污染是由体系的熵产项和熵流项构成,熵流项是外部给予体系的熵变化,熵产项是体系熵变的内部效应,可以表征体系的熵污染强度,因此可以推导出具有普遍实用性的熵污染量计算模型ds=deS+diS.在此基础上,对列管换热器单根圆管换热过程的熵污染源强度组成及产生机理进行了分析,得出一般发展趋势.结果表明,此模型为优化体系设计,减少能源消耗,以资源化的观点评价体系的污染状况和综合性能打下础性.     

熵与地球生命环境

由于地球上任一地区接收到太阳辐射能量的周期变化,导致地球表面温度的周期性变化,由此及地球系统的能量收支状况出地球系统在一个周期中的熵变公式,得出地球系统平均负熵流功率,由于地球系统温度的日周期变化源地球自转,因而地球自转是地球系统熵变功率为负的根源,又由于生命生存、生物进货依赖于负熵流,得出重要结论：地球自转是地球系统生物进货和生命生存的必要条件,并且还对人体热熵流进行了估算。     

一类求解浅水波方程的基本无振荡熵稳定格式

针对浅水波方程,提出了一类低耗散基本无振荡熵稳定格式.在Roe型熵稳定通量中添加熵守恒格式的熵数值黏性绝对值的量来抵消解在跨过激波时所产生的熵增,从而抑制伪振荡;并且,利用通量限制器函数构造出相应的高分辨率熵稳定格式.利用新格式模拟一维和二维经典问题,数值结果表明,该格式具有低耗散、高分辨率、基本无振荡性等特点,是求解浅水波方程较为理想的方法.     

Entropy budget of the earth, atmosphere and ocean system

The energy budget in the system of the earth, atmosphere and ocean conforms to the first law of thermodynamics, namely the law of conservation of energy, and it is balanced when the system is in a steady-state condition. However, the entropy budget following the second law of thermodynamics is unbalanced. In this paper, we deduce the expressions of entropy flux and re-estimate the earth, atmosphere and ocean annual mean entropy budget with the updated climatologically global mean energy budget and the climatologically air-sea flux data. The calculated results show that the earth system obtains a net influx of negative entropy (-1179.3 mWm-2K-1) from its surroundings, and the atmosphere and the ocean systems obtain a net input of negative entropy at about -537.4 mWm-2K-1 and -555.6 mWm-2K-1, respectively. Calculations of the entropy budget can provide some guidance for further understanding the spatial-temporal change of the local entropy flux, and the entropy production resulting from all kinds of irreversible processes inside these systems.     

具有非凸条件的单个守恒律初边值问题整体弱熵解的结构

在流函数具有有限个拐点,初始值为两段常数和边界值为常数的条件下,研究非凸单个守恒律的初边值问题整体弱熵解的结构、初等波与边界的相互作用情况以及弱熵解在边界附近的性态.     

地球生命系统与可持续发展

为论证可持续发展是人类必须进行而且是可以实现的发展模式，应用热力学原理分析了地球生命系统广义热力学循环，计算了地球生命系统的能流与熵流，在此基础上，结合中国国情，对不同发展模式CO2排放进行比较。结果表明，开发利用对环境友好的可依赖新能源，提高资源的有效利用率，同时资源利用以最少破坏环境为准则，是可持续发展的关键。     

环形流道内对流换热过程的热力学分析及优化

利用热力学第二定律对管壁热流恒定时环形流道内充分发展区层流对流换热过程进行研究,得到了熵产的一般表达式,讨论了流体温升、换热强度及流动压降对熵产的影响;同时,从减小熵产的角度出发,对流道进行了优化计算。     

考虑热进口段时管内对流换热的熵产分析

利用热力学原理,在考虑热进口段时,分别就壁面热流恒定和壁面温度恒定两种情况,对管内对流换热进行了熵产分析。引入了熵产强度的概念,给出了对热进口段和充分发展段都适用的熵产强度计算式,讨论了由流阻引起的熵产强度和由温差引起的熵产强度及有关参数对总熵产强度的影响,并为换热器的优化设计提供理论依据。     

非理想性对BZ反应体系热力学性质的影响

作者在对非理想BZ反应体系动力学行为研究的基础上，进一步研究了非理想性对BZ反应体系热力学性质的影响．通过非平衡态热力学理论分析，并根据实测浓度振荡变化时序数据进行计算，结果表明：非理想BZ反应体系中出现的双峰振荡较单峰振荡具有更大的熵产生周期平均值，表明维持多环极限环的时间自组织行为比单环极限环需要更大的熵流，而且惰性电解质的加入，使这种差别进一步扩大．     

初边值条件下非凸单个守恒律弱熵解的研究

非凸单个守恒律的初边值问题对流函数只有一个拐点,初始值具有有限个间断点和边界值为常数的弱熵解的结构研究.     

带有Riemann初值简化色谱方程组的初边值问题

用熵流对和黏性消失法讨论简化色谱方程组的边界熵不等式问题. 首先, 通过判断色谱方程组初值问题的解是否满足边界熵不等式, 给出基本波在边界上相互作用的情况, 进而给出色谱方程组初边值问题的全局解; 其次, 利用数值模拟方法验证初边值问题理论分析的正确性.     

物理学中的熵概念

针对一般文献中对熵概念理解的混乱的失当之处,对物理学中的熵概念的基本含义进行了疏理．文章讨论了克劳修斯熵和波尔兹曼熵的差别、联系和意义;证明了一般文献对热力学熵公式中作为积分因子的１／Ｔ的Ｔ的解释的失当之处;区别了作为体系结构组构方式变化过程中熵值减少程度和作为体系结构方式偏离标准值的程度的两种不同意义的负熵规定