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什么是恒化器?来自混合动力学与随机热力学的见解

分子网络 2025-06-30 v2 统计力学 化学物理

摘要

在微观尺度上,开放化学反应网络由遵循质量作用动力学并与恒化器耦合的随机反应描述。我们表明,闭化学反应网络——具有由质量作用动力学施加的特定化学计量——在一个子集物种的丰度变为宏观的极限下表现得像开放网络,从而扮演恒化器的角色。我们通过恢复开放化学反应网络的局部细致平衡条件并推导出熵产生率的正确表达式,证明了该极限在热力学上是一致的。具体而言,熵产生率包含两个贡献:一个解释随机反应的耗散,另一个解释控制恒化器的连续反应的耗散。最后,我们用两个典型示例说明了我们的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.17257,
  title  = {What is a chemostat? Insights from hybrid dynamics and stochastic thermodynamics},
  author = {Benedikt Remlein and Massimiliano Esposito and Francesco Avanzini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17257},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 3 figures