运行-翻滚动力学中的逆克劳式热力学
统计力学
2025-09-11 v1
摘要
我们考虑一维运行-翻滚粒子(RTP)，其受外部势场约束并耦合于热浴。从对应的Fokker-Planck方程出发，推导出局部熵流与热浴之间的显式表达式。随后，我们构建了RTP动力学的热力学表述，将系统建模为处于 spatially不均匀有效温度场中的阻尼粒子，该有效温度场直接由熵流决定。这构成了逆克劳式热力学框架的基础，在该框架中，热力学量是从与热浴的熵交换中推断出来的，而非假设。除了熵流的精确表达式外，该框架引入了一种用于评估局部熵产生率的物理动机近似方法。该方法计算高效且具有普适性，特别适用于RTP模型，其中推动速度在每次翻滚事件时从连续分布中重新抽取，而非限制在离散状态。
引用
@article{arxiv.2509.08565,
title = {Inverse Clausius Thermodynamics in Run-and-Tumble Dynamics},
author = {Oded Farago},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08565},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 4 figures