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新最小熵产生原理与Prigogine的最小熵产生原理的区别

已有 2156 次阅读 2021-8-22 19:50 |系统分类:论文交流

由文献[1]可见，Prigogine的最小熵产生原理中所谓的最小熵产生，指的是从恒定边界条件被给定之时起，直到系统达到稳定态止的全过程范围内，系统的所有可能熵产生中的最小值。由文献[2]知，这相当于要求在一个较长的时间范围内(即从恒定边界条件被给定之时起、直到系统达到稳定态止的这段时间内)，系统中的“力”与“流”应满足线性的唯象关系、唯象系数满足Onsager倒易关系及文献[3]之（3）式且为常数。显然这是一个十分苛刻的条件。它只有在平衡态附近的线性区内才能近似得到满足。这就是为什么Prigogine的最小熵产生原理只适用于平衡态附近的线性区的根本原因。但是由于在上述条件下如果系统的边界条件恒定，则有文献[1]之（1）式中的第2式成立，所以由Prigogine的最小熵产生原理可以得到在非平衡态热力学的线性区中出现的稳定态具有稳定性的结论。

由文献[4]可见，新最小熵产生原理中的所谓最小熵产生，指的是系统在非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的所有可能熵产生中的最小值。由于新最小熵产生原理把寻找系统最小熵产生的范围从一个相对较长的时间区间缩小到过程中的任意瞬时，因而也就将要求在一个相对较长的时间范围内，“力”与“流”之间应满足线性唯象关系、唯象系数满足Onsager倒易关系及文献[3]之（3）式且为常数的苛刻条件，放宽为只要求在非线性非平衡态热力学过程中的任意瞬时满足即可。显然，在这种情况下“边界条件恒定”的限制也失去了意义，因此此“限制”也可取消。由文献[3]可见上述在一个相对较长的时间范围内难于满足的苛刻条件，在非线性非平衡态热力学过程中的任意瞬时却总是能够得到满足的。这就是为什么新最小熵产生原理的适用范围，可以拓展至非线性非平衡态热力学过程中任意瞬时的根本原因。但新最小熵产生原理是一“瞬态性原理”。即该原理中所说的稳定态，是相对于t瞬时的一个微小邻域t±dt而言的近似稳定态。当dt→0时，它实际上是一种“瞬时稳定态”。因此新最小熵产生原理中所谓的“稳定态”(即瞬时稳定态)一般并不具有稳定性。只有当所讨论的瞬时t已经在系统达到真正的稳定态的时间范围之内时，“瞬时稳定态”才可能具有稳定性。