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新最小熵产生原理与Prigogine的最小熵产生原理的区别

已有 674 次阅读 2021-8-22 19:50 |系统分类:论文交流

文献[1]可见,Prigogine的最小熵产生原理中所谓的最小熵产生,指的是从恒定边界条件被给定之时起,直到系统达到稳定态止的全过程范围内,系统的所有可能熵产生中的最小值。由文献[2]知,这相当于要求在一个较长的时间范围(即从恒定边界条件被给定之时起、直到系统达到稳定态止的这段时间),系统中的“力”与“流”应满足线性的唯象关系、唯象系数满足Onsager倒易关系及文献[3]3)式且为常数。显然这是一个十分苛刻的条件。它只有在平衡态附近的线性区内才能近似得到满足。这就是为什么Prigogine的最小熵产生原理只适用于平衡态附近的线性区的根本原因。但是由于在上述条件下如果系统的边界条件恒定,则有文献[1]1式中的第2式成立,所以由Prigogine的最小熵产生原理可以得到在非平衡态热力学的线性区中出现的稳定态具有稳定性的结论。

    文献[4]可见,新最小熵产生原理中的所谓最小熵产生,指的是系统在非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的所有可能熵产生中的最小值。由于新最小熵产生原理把寻找系统最小熵产生的范围从一个相对较长的时间区间缩小到过程中的任意瞬时,因而也就将要求在一个相对较长的时间范围内,“力”与“流”之间应满足线性唯象关系、唯象系数满足Onsager倒易关系及文献[3]3)式且为常数的苛刻条件,放宽为只要求在非线性非平衡态热力学过程中的任意瞬时满足即可。显然,在这种情况下边界条件恒定的限制也失去了意义,因此此限制也可取消。文献[3]可见上述在一个相对较长的时间范围内难于满足的苛刻条件,在非线性非平衡态热力学过程中的任意瞬时却总是能够得到满足的。这就是为什么新最小熵产生原理的适用范围,可以拓展至非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的根本原因。但新最小熵产生原理是一“瞬态性原理”。即该原理中所说的稳定态,是相对于t瞬时的一个微小邻域t±dt而言的近似稳定态。当dt0时,它实际上是一种“瞬时稳定态”。因此新最小熵产生原理中所谓的“稳定态”(即瞬时稳定态)一般并不具有稳定性。只有当所讨论的瞬时t已经在系统达到真正的稳定态的时间范围之内时,“瞬时稳定态”才可能具有稳定性。

综上,新最小熵产生原理与Prigogine的最小熵产生原理的区别是

(1) 们的最小熵产生是相对于不同的时间范围而言的“最小”;

(2) 们所谓的“稳定态”,前者为瞬时稳定态,一般不具有稳定性,而后者则具有稳定性。由于两个原理要求满足的条件及所谓的“最小”都完全不同,因此它们虽说名称相似而内涵却完全不同,彼此相容不悖并无矛盾。


参考文献

[1] 为笔者<科学网>博客题为Prigogine的最小熵产生原理中所谓的最小熵产生究竟是在一个什么范围内的最小’”的博文.

       http://www.blog.sciencetimes.com.cn/home.php?mod=space&uid=3355154&do=blog&id=1299308

[2] 为笔者<科学网>博客题为关于Prigogine的最小熵产生原理与最小耗能原理(即新最小熵产生原理)之二:另一个简单例子的启示的博文.

        http://www.blog.sciencetimes.com.cn/home.php?mod=space&uid=3355154&do=blog&id=1299633

[3] 为笔者<科学网>博客题为在非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的热力学力与热力学流之间的关系的博文.

        http://www.blog.sciencetimes.com.cn/home.php?mod=space&uid=3355154&do=blog&id=1299145

[4] 为笔者<科学网>博客题为关于建立新最小熵产生原理的思路的博文.

       http://www.blog.sciencetimes.com.cn/home.php?mod=space&uid=3355154&do=blog&id=1300082





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