由开系卡诺循环分析得到的新熵及其他状态函数

本文对开系热力学卡诺循环进行了第一性原理分析，并将结果与 Gibbs 针对开系所提出的结果进行比较。将 Kelvin-Clausius 关于可逆循环传热的陈述作为公理，由此证明了若干严格定理。推导出一个类似于 Gibbs-Duhem 关系的方程，关联了对流熵，由此证明了此类系统存在两种可区分的熵形式，这对假定存在单一或特征性熵形式以耦合所有功和热流（如 Onsager 一级热力学中）的主流发展提出了质疑。特别地，对于其中一种熵形式，系统经历的闭合路径不会使环境回到初态。因此 Biot 关于由透热传热引起的熵贡献不构成状态函数的断言被反驳，并证明了局域熵的存在。还证明了开系中存在若干其他新的功与热流复合状态函数。由 Gibbs 的结果 suggest 日常使用的 ensuing 化学势可能忽略了热效应。本文发展的函数适于应用，因为这些函数被证明存在，而非假定存在。