局域熵产生率及最小熵产生定理.doc

13届 　 分 类 号: O551.1 　　　　　　　　　　　　　　　　　 单位代码:10452 毕业论文（设计） 局域熵产生率的推导及最小熵产生定理 　　　　　　 姓 名　 　　　　 徐 峰　　　　　　 　　　　 学 号　　　 　　　　　年 级　 2009 　　　 　　　　　专 业　　　　 物理学 　　　　　系　（院）　　　 理学院 　　　　　指导教师　 艾树涛 　2013年04月17日摘 要 本文用类比的方法对熵函数进行分析讨论,简要介绍了熵理论的发展.基于非平衡系统的局域平衡假设,把热力学基本微分方程、能量守恒定律和物质守恒定律应用于热力学中的不可逆过程.通过两个例子对不可逆过程进行热力学分析,探讨了不可逆过程中熵的处理的一般方法,得到了不可逆过程熵产生率的表达式,此表达式具有普遍性意义.参照扩散不可逆过程中熵流密度与局域熵产生率的计算,介绍单纯热传导过程和单纯扩散过程的最小熵产生定理,推导了最小熵产生定理表达式.简单的阐述了局域熵产生率和最小熵产生定理的研究意义. 关键字:熵函数;熵流密度;局域熵产生率;最小熵产生定理 ABSTRACT In this paper, we use the method of analogism to Entropy function for discussing and analyzing, introduced the development of the theory of entropy local equilibriu -m assumption briefly. Based on non-equilibrium system, the basic differential equa- tions of thermodynamics, energy conservation law and the law of conservation of matter used in thermodynamics of irreversible processes and thermodynamic ana- lysis. Though two examples of irreversible process to analysis the entropy of irrever- -sible process and general expression of the irreversible process of entropy production rate, this expression has universal significance. Depend on the density of entropy flow -calculation and the entropy production rate in spread irreversible process, introduced the theory of minimum entropy production in pure heat conduction and simple dif- fusion process.Infer the theorem of the local entropy production rate and minimum entropy production theorem expressions. Simple expositions of the local entropy production rate and the minimum entropy production theorem significance. Key words: Entropy function; Entropy flux density; Local entropy production rate; Minimum entropy production theorem 目 录 1 引言 1 2 熵函数的导出 1 2.1 熵函数 1 2.2 熵的意义 2 3 局域熵产生率的推导 2 4 两个实例 5 5 最小熵产生定理 8 5.1单纯热传导过程的最小熵产生定理 8 5.2 单纯扩散过程的最小熵产生定理 8 5.3 最小熵产生定理的推导 9 6 结语 13 参 考 文 献 14 致 谢 15  1引言 熵增加定律,即熵表述的热力学第二定律,是自然界一个基本定律[1].它不仅