从各向异性气体-表面相互作用洞察热力学第二定律

研究了封闭分子流腔中各向异性气体-表面相互作用的热力学意义。微观尺度上的各向异性，例如可能由降维表面引起的各向异性，被证明会导致宏观尺度上的可逆性。证明了由表面各向异性诱导的自持非平衡稳态的可能性，该稳态同时满足通量平衡、动量守恒和能量守恒。相反，也证明了热力学第二定律禁止“平衡”状态下各向异性的气体-表面相互作用，即使对于降维表面也是如此。这尤其令人惊讶，因为已知降维表面表现出大量的各向异性性质。从因果关系的角度来看，气体-表面相互作用被排除在这些各向异性性质之外是完全违反直觉的。这些结果为热力学第二定律及其与气体-表面相互作用物理的关系提供了有趣的见解。