宏观量子系统的热力学熵是能量的连续函数
统计力学
2015-11-18 v1
摘要
熵的恰当定义对于统计力学与热力学之间的关系至关重要。它在最近关于负温度概念有效性的辩论中也起着主要作用。本文中，我分析并计算了大但有限的量子力学系统的热力学熵。该分析的一个特点是，量子系统的热力学能量被证明是一个连续变量，而非与离散的能值相关联。熵作为能量函数的计算可通过从正则系综获得的热力学势的勒让德变换来进行。所得的熵表达式也能够描述具有不可通约的能级间距的量子系统之间的平衡。该熵的定义保留了所有必需的热力学性质，包括满足所有热力学公设和定律。它还证明了负温度概念与热力学原理的一致性。
引用
@article{arxiv.1508.01323,
title = {The thermodynamic entropy of a macroscopic quantum system is a continuous function of energy},
author = {Robert H. Swendsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01323},
year = {2015}
}