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减少推力获取更多:非平衡稳态中的负比热容与导电性

统计力学 2009-11-07 v1

摘要

对于熟悉平衡统计力学的学生来说,正比热容与稳定性的概念密切相关,这既在直觉上合理,也在数学上可证明。然而,对于处于非平衡稳态的系统(如与多个能量浴相连的系统),出现负比热容是可能的。本文提出了一个“最小”系统来显示这一现象。该系统与两个不同温度的热浴相连,其(内部)能量在调低热浴温度时可能会增加。在另一情境中,类似的现象表现为负导电性,即通过降低驱动力(如外部电场)电流可能会增加。两种过程中的反直觉行为可描述为“减少推力却获取更多”。本文还阐述了导致这一现象的关键因素以及构建“最小”系统所需的要素。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0108502,
  title  = {Getting More from Pushing Less: Negative Specific Heat and Conductivity in Non-equilibrium Steady States},
  author = {R. K. P. Zia and E. L. Praestgaard and O. G. Mouritsen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0108502},
  year   = {2009}
}

备注

14 pages, 3 figures, accepted for publication in American Journal of Physics