化学反在平衡与远离平衡下的普适动力学标度
统计力学
2022-11-17 v1 化学物理
摘要
物理动力学粗糙化过程众所周知表现出空间与时间上涨落观测量的普适标度。是否存在独特于合成与自然发生的化学反应机制的类似动力学标度律？在此，我们针对平衡与远离平衡下热力学观测量的随机涨落动力学标度，提出两种互补方法。解析表达式与数值模拟均证实了我们的动力学标度假设及其关联指数、函数与定律。对常见化学机制的考察揭示了按所涉及反应的分子性、反应容器与外部储库的性质、（非）平衡条件以及反应网络中自催化程度分类的类别。具有化学反馈的耦合反应可随温度等实验参数变化在这些类别间发生有时尖锐的过渡。尽管诸如动力学活度等路径观测量具有时间无关的标度指数，熵产生与流中的涨落可因热力学不可逆过程中涌现的时间关联而具有时间依赖的标度指数与自平均性质。总之，这些结果确立了充分混合化学反应中热力学观测量非平衡涨落的动力学普适性。
引用
@article{arxiv.2101.01613,
title = {Universal dynamic scaling in chemical reactions at and away from equilibrium},
author = {Shrabani Mondal and Jonah S. Greenberg and Jason R. Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01613},
year = {2022}
}