平衡态下的温度梯度：外场中的小型微正则系统
统计力学
2015-06-23 v1
摘要
我们考虑了受恒定外场作用的小型气体系统的统计力学。众所周知，在正则系综中，系统 i) 遵循密度分布的气压公式，ii) 即使系统很小，其动能温度也与高度无关。我们在此表明，在微正则系综中，受外场影响的粒子的动能温度并非随高度恒定，而是通常以 量级的梯度随高度降低。更有甚者，如果我们拥有两种组分的混合物，其中一种受外场影响而另一种不受影响，我们会发现即使在相同高度，这两种组分的动能温度通常也是不同的。这些事实通过研究一个简单的力学模型得到了详细展示：该模型为洛伦兹气体 (Lorentz Gas)，其中粒子与旋转圆盘相互作用，且粒子受到恒定外力的作用。在微正则系综中，确实发现粒子的动能温度随高度变化；另一方面，圆盘的动能温度与高度无关，因此与其相互作用的粒子的温度不同。
引用
@article{arxiv.1409.6737,
title = {Temperature gradients in equilibrium: small microcanonical systems in an external field},
author = {Alberto Salazar and Hernán Larralde and Francois Leyvraz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.6737},
year = {2015}
}
备注
16 pp, 3 figures