非广延系统中的热力学第二定律
统计力学
2015-03-09 v1
摘要
存在一大类系统，其传统的广延性概念不再成立。我们从实验实例中归纳出关于此类系统的两个一般性假设。第一个假设假定存在一个内部坐标系，在其中广延性依然适用。第二个假设涉及该内部坐标系与常规热力学变量之间的联系。这种联系由属于两种描述的两个变量之间的额外关系表示；为说明起见，引入了一个关联外部体积与内部体积的标度律。此外，我们采用了基于 E. Lieb 和 J. Yngvason 提出的热力学第二定律方法（Physics Reports 310, 1999, 1）的公理化描述。我们证明存在一个满足常规热力学熵单调性的熵函数。如果一个状态是由不同状态组合而成，则熵在这些状态下具有可加性。然而，该熵是一个非广延函数，我们给出了其在外部体积变化下的变换规律。该熵基于某些参考态，参考态的改变会导致熵发生仿射变换。综上所述，我们可以认为热力学第二定律的主要方面在非广延系统的情形下依然成立。
引用
@article{arxiv.1503.01962,
title = {Second law of thermodynamics in non-extensive systems},
author = {J-P. Badiali and A. El Kaabouchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01962},
year = {2015}
}
备注
21 pages