玻耳兹曼熵与系统演化

本文通过对玻耳兹曼熵和吉布斯熵的分析和比较，得出结论：在解释宏观系统演化行为和微观起源方面，系综理论仅仅是一种数学工具，玻耳兹曼熵取得了巨大的成功．并根据无规微观行为的稳定性，解释了宏观演化的时间箭头，有力地支持了玻耳兹曼所作的几率解释．     

谈玻耳兹曼关系

<正> 克劳修斯在1864年把态函数熵(以 S 表示)引进热力学,从而使热力学第二定律有了高度概括的数学表示.到1896年,玻耳兹曼又将系统的熵与组成系统的微观粒子的可能微观态数 W 联系起来,建立了著名的玻耳兹曼关系,即S=Kl_nW(K 为玻耳兹曼常数 K=1.38×10~(-23)J/K)从而对函数 S 的认识更加深刻.本文想就玻耳兹曼关系的意义做一些讨论     

系统的微观态与克劳修斯熵

从微观态出发,导出了克劳修斯熵,揭示了克劳修斯熵与玻耳兹曼熵的统一性。     

玻耳兹曼熵的演变过程

熵概念自克劳修斯1865年提出以来被赋予多种解释,其中玻耳兹曼的统计解释有广泛影响。玻耳兹曼熵关系式被人们熟知,但玻耳兹曼熵概念探究历程没有得到重视。通过梳理玻耳兹曼在不同时期发表的论文,解读其逐步推进熵概念的研究过程,从最初力学原理解释热力学第二定律再到推广麦克斯韦速度分布律;1868年提出量子化观念,进一步统计解释热力学第二定律和熵关系式。其中经历的几个重大突破是不断创新的过程,对当今科学创新仍有借鉴作用。     

从刘维空间反常朗之万方程到非平衡熵

用刘维空间反常朗之万方程取代刘维方程作为统计物理的基本方程，由此得到了平衡态系综，推导出了吉布斯非平衡熵和玻耳兹曼非平衡熵的变化率、非平衡态热力学基本方程及熵增加原理。自扩散张量是决定熵产生和扩散熵流的重要参量，但在非均匀的远离平衡态系统内不能证明熵产生密度各处都为正或等于零，而在某些局部可能为负。     

道耳顿分压定律在重力场中的统计证明

在热力学中,理想混合气体所组成的宏观热力学系统遵从道耳顿分压定律;若混合气体不是理想气体,由于气体分子要受到重力场作用,当热力学系统达到平衡态时,分子数密度并不均匀,宏观热力学系统不是严格遵从道耳顿分压定律的.如果把整个热力学系统按重力场方向分割成一系列的微观型的热力学系统,这样的微观型系统却是遵从道耳顿分压定律的.运用气体分子动理论和玻耳兹曼速度分布律,对重力场中的微观型热力学系统所遵从的道耳顿分压定律进行了统计证明.     

从玻耳兹曼熵公式推导克劳修斯熵公式

从热力学中平衡态对应于统计物理最可几态出发,直接由玻耳兹曼熵公式推导了克劳修斯熵公式,使两个熵的一致性更为直观化,从而加强了理论的连贯性,使讲授更具体条理化和系统性。     

势场中理想气体粒子分布规律

应用统计力学的方法,首先证明了玻耳兹曼分布律完全符合统计力学中麦克斯韦．玻耳兹曼统计法,说明了玻耳兹曼分布律与各种势场中的理想气体粒子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米．狄拉克统计法的理想气体粒子处在各种势场中按势能的分布规律,其结论为粒子数密度是势能的幂级数函数。并且应用计算机模拟仿真手段绘制出势场中理想玻色和费米气体粒子按势能分布向经典粒子按势能分布的过渡曲线。由此可以证明玻耳兹曼分布规律只是玻色和费米分布规律的一级近似,所以后者才是处在势场中理想气体粒子的一般性的分布规律。     

在弱磁场作用下立方晶系金属的电阻率

给出了一种求解弱场近似下玻耳兹曼方程的新方法,并从理论上分析了在弱磁场作用下立方晶系金属的电阻率与磁场的关系。     

辐射电场力对相对论磁化等离子体碰撞项的贡献

在相对论磁化等离子体内，粒子间辐射电场力对广义玻耳兹曼方程中碰撞项的贡献不能忽略。本文导出了这碰撞项的解析表式。     

基于LBM方法的天然气水合物沉积物中多相流动规律研究

根据沉积物中水合物分解过程中流体运移和孔隙介质的特点,提出将格子Boltzmann方法(LBM)用于天然气水合物沉积物中多相渗流规律研究的新方法,该方法是介于宏观和微观之间的介观模型方法,是用格子Boltzmann模型对多孔介质中水合物生成、分解过程中饱和度的变化影响多孔介质渗透率的特性进行模拟.模拟结果表明,多孔介质...     

熵原理及其在生命和社会发展中的应用

熵是物理学中的一个重要基本物理概念。通过对克劳修斯熵、玻耳兹曼熵的讨论,得到熵的本质和孤立系统的熵增加原理,并把孤立系统的熵增加原理推广为开放系统的熵原理。指出熵和熵原理的应用早已超出了物理学的范畴,广泛应用于许多自然科学和社会科学。阐述了熵原理在生命科学、宇宙热寂说和社会发展观方面的重要应用,指出熵和熵原理有助于人们形成科学的世界观和价值观,做出科学决策。     

熵概念研究

对熵进行了讨论,熵是物理学中的一个基本问题,通过熵的发展过程分析,建立了熵的层次性概念,用热力学方程分析了熵,并给出了熵的层次关系证明。结果表明,克劳修斯熵最小,玻尔兹曼熵居中,申农熵最大。     

荒漠化动力系统熵理论模式探索

用耗散结构理论分析了荒漠化系统的不同演变状态,指出决定荒漠化状态演变的4个熵阀值和荒漠化发展中的2次突变,圈定出荒漠化良性发展的区间,在此基础上构建了荒漠化动力系统的熵理论模式.该模式为进一步量化分析荒漠化以及进行荒漠化的防治提供理论依据.     

关于信息光学中信息熵的表达式

本文探讨了信息熵的引入背景,指出申农引入的信息熵表达式是与玻尔兹曼分布相对应的物理熵表达式的推广。随着信息论的广泛应用,此表达式的应用受到一定的局限。本文以信息光学为例来说明这种局限性,并给出了信息光学中信息熵的一般表达式。     

大关悦乐奥陶-志留统沉积地球化学特征及古环境意义

选取云南昭通大关悦乐矿区一个代表性剖面进行宏观和微观两方面的研究。宏观方面从野外产状态、岩石组合以及沉积环境等方面对大关悦乐矿区的地层做了比较系统的研究;微观方面开展了沉积岩常量元素地球化学研究,试图用系统的地球化学方法来更进一步揭示研究区在地史上这段时期的沉积地球化学特征和古环境的变迁。     

熵(Ⅰ)

一般不确定性问题所包涵的“不确定”的程度，在多数情况下是可以用数学来定量地描述的，关于不确定性的数学度量，我们称之为熵．这里，首先介绍物理学家、化学家早已熟悉的热力学熵，并对古典的Boltzmann熵作数学描述，进而对随着信息理论的需要而出现的Shannon熵作一番论述．并对熵在现实世界中的应用进行研究．     

有旋场中几率流体的统计熵及其应用

首先定义熵动量并对其取旋度,再根据波尔兹曼熵公式,推导出二维平面几率流体涡度熵的时变方程,最后根据地球大气的实际,对熵变方程作出了物理解释,并且提出了一个诊断天气系统变化的方法。     

Genetic Algorithms for the Optimal Design of Electromagnetic Micro-Motors

The genetic algorithm (GA) to the design of electromagnetic micro-motor to optimize parameter design. Besides the different oversize from macro motor, the novel structure of micro motor which the rotor is set between the two stators make its design different, too. There are constraint satisfaction problems CSP) in the design. It is shown that the use GA offers a high rate of global convergence and the ability to get the optimal design of electromagnetic micro motors.     

Genetic Algorithms for the Optimal Design of Electromagnetic Micro-Motors

The genetic algorithm (GA) to the design of electromagnetic micro-motor to optimize parameter design. Besides the different oversize from macro motor, the novel structure of micro motor which the rotor is set between the two stators make its design different, too. There are constraint satisfaction problems CSP) in the design. It is shown that the use GA offers a high rate of global convergence and the ability to get the optimal design of electromagnetic micro motors.