热力学的分子本质及其在纳米尺度粒子系统中的应用

热力学源于物质微观性质的起源尚未得到令人满意的解释。本工作提出了一种将拉格朗日力学与热力学相联系的公式表述。通过使用该表述并遵循实验室中类似的步骤，以一个原型水系统作为示例，发现其热容、能量与力学响应系数、吸收与释放热量、熵变以及热力学能均接近水的块体实验值。本表述是现实的。在将拉格朗日力学与朗之万随机动力学相联系后，推导出了热力学第一定律。该表述不仅展示了时间可逆方程向时间不可逆方程的转化以及热的分子起源，还揭示了研究纳米尺度系统热力学的新途径。