积与积减原理

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程雪涛, 董源, 梁新刚. 2011: 积与积减原理, 物理学报, 60(11): 433-442.
引用本文: 程雪涛, 董源, 梁新刚. 2011: 积与积减原理, 物理学报, 60(11): 433-442.
2011: Potential entransy and potential entransy decrease principle, Acta Physica Sinica, 60(11): 433-442.
Citation: 2011: Potential entransy and potential entransy decrease principle, Acta Physica Sinica, 60(11): 433-442.

积与积减原理

Potential entransy and potential entransy decrease principle

  • 摘要: 文章分析了重力势能、引力势能、电荷势能、化学势能、热量势能、质量积、动量积等多种势能,发现它们均可表达为一种守恒广延量和对应的强度量的乘积,因此可将其统一定义为"积".基于积这一概念,文章得到了孤立系统内守恒广延量传递过程的积减原理,即孤立系统内进行的守恒广延量传递过程中系统的积总是减小的.进一步,文章还基于积的概念发展了孤立系统和封闭系统的势平衡判据,发现孤立系统达到势平衡状态时,系统的积达到最小值(最小积原理);当封闭系统达到势平衡状态时,系统的准自由积达到最小值(最小准自由积原理).上述结论应用于传热学中即可得到热量传递过程的减原理及相应的热平衡判据.与热力学中的核心概念熵相对应,由于物理量可以描述传热过程的不可逆性,作为传热过程的优化准则,度量系统的无序度,并给出系统的热平衡判据,因此是传热学中的核心概念.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-11-30

积与积减原理

  • 清华大学航天航空学院,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084

摘要: 文章分析了重力势能、引力势能、电荷势能、化学势能、热量势能、质量积、动量积等多种势能,发现它们均可表达为一种守恒广延量和对应的强度量的乘积,因此可将其统一定义为"积".基于积这一概念,文章得到了孤立系统内守恒广延量传递过程的积减原理,即孤立系统内进行的守恒广延量传递过程中系统的积总是减小的.进一步,文章还基于积的概念发展了孤立系统和封闭系统的势平衡判据,发现孤立系统达到势平衡状态时,系统的积达到最小值(最小积原理);当封闭系统达到势平衡状态时,系统的准自由积达到最小值(最小准自由积原理).上述结论应用于传热学中即可得到热量传递过程的减原理及相应的热平衡判据.与热力学中的核心概念熵相对应,由于物理量可以描述传热过程的不可逆性,作为传热过程的优化准则,度量系统的无序度,并给出系统的热平衡判据,因此是传热学中的核心概念.

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