کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7378726 1480129 2016 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Second law considerations on the third law: From Boltzmann and Loschmidt paradox to non equilibrium temperature
ترجمه فارسی عنوان
ملاحظات قانون دوم در قانون سوم: از پارادوکس بولتزمن و لوشمیت تا دمای غیر تعادل
کلمات کلیدی
سیستم های پیچیده، پارادوکس لشکمیت، موتورهای مولکولی، نانوسیستم ها، دمای غیر تعادل، برگشت ناپذیری کوانتومی،
ترجمه چکیده
توازن نیروها و فرآیندهای بین سیستم و محیط زیست و فرایندهای داخل سیستم نتیجه جریانهای کوآنتا است. علاوه بر این، انتقال بین دو حالت ترمودینامیکی، نتیجه جذب یا انتشار کوآنتا است، اما در طول انتقال، تنوع انتروپی به علت عدم برگشت پذیری رخ می دهد و هرگونه تقارن زمان را از بین می برد. در نتیجه، برگشت ناپذیری نتیجه انتقال، فرآیند، تعامل بین سیستم و محیط آن است. این تعاملات به دلیل عدم برگشت پذیر بودن به طور کامل غیر قابل برگشت است. در نتیجه، اثبات قانون سوم به دست می آید که ثابت می کند که حالت درجه ی صفر تنها برای یک کار بی نهایت از دست رفته برای انهدام یا در زمان نامحدود حاصل می شود. نقش اساسی زمان هم در تعادل و هم در تجزیه و تحلیل عدم تعادل مشخص شده است. علاوه بر این، دمای غیر تعادلی مربوط به تولید آنتروپی و نرخ نوسان آن است. در واقع، دمای غیر ثابت، به این معنی است که سیستم هنوز وضعیت حداقل انرژی آزاد، یعنی حداکثر حالت آنتروپی را به دست نیاورده است؛ نتیجه این است که حالت درجه صفر را می توان تنها برای یک کار بی نهایت از دست رفته برای از بین بردن یا در زمان نامحدود به دست آورد. در مهندسی ترمودینامیک، کارایی همیشه بدون توجه به زمان به دست می آید، در حالی که در اینجا فقط زمان به عنوان یک مقدار اساسی از تجزیه و تحلیل حالت های غیر تعادل معرفی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات فیزیک ریاضی
چکیده انگلیسی
The balance of forces and processes between the system and the environment and the processes inside the system are the result of the flows of the quanta. Moreover, the transition between two thermodynamic states is the consequence of absorption or emission of quanta, but, during the transition, the entropy variation due to the irreversibility occurs and it breaks any symmetry of time. Consequently, the irreversibility is the result of a transition, a process, an interaction between the system and its environment. This interaction results completely time-irreversible for any real process because of irreversibility. As a consequence, a proof of the third law is obtained proving that the zero temperature state can be achieved only for an infinite work lost for dissipation or in an infinite time. The fundamental role of time both in equilibrium and in non equilibrium analysis is pointed out. Moreover, the non equilibrium temperature is related to the entropy generation and its fluctuation rate; indeed, non-stationary temperature means that the system has not yet attained free energy minimum state, i.e., the maximum entropy state; the consequence is that the zero temperature state can be achieved only for an infinite work lost for dissipation or in an infinite time. In engineering thermodynamics the efficiency is always obtained without any consideration on time, while, here, just the time is introduced as a fundamental quantity of the analysis of non equilibrium states.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physica A: Statistical Mechanics and its Applications - Volume 444, 15 February 2016, Pages 121-128
نویسندگان
,