导读:本文包含了随机热力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:介观化学反应,电子转移,电极电势,熵产生
随机热力学论文文献综述
肖铁军,周匀[1]（2018）在《介观电化学反应的随机热力学（英文）》一文中研究指出本文讨论了离子和电极之间发生的介观电子转移反应的随机热力学.基于反应速率常数与电极电势的关系,发现反应体系的热耗散β_q等于反应系统的动力学不可逆性减去体系的内部熵变项.尽管体系的热耗散对于电极电势存在线性依赖,由体系熵变△s以及热耗散β_q的加和定义的体系总熵变△s_t=△s+β_q仍满足传统的涨落定理(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2018年01期）
肖铁军[2]（2016）在《介观电荷转移反应的随机热力学》一文中研究指出小体系的随机热力学~([1,2])是近二十年来非平衡统计的重要进展之一,如何把它扩展到介观化学反应体系仍然是一个开放的问题。我们将以电荷转移反应为例来探讨基元反应的随机热力学。一方面,我们基于Marcus电荷转移理论可得供体—受体(Donor–Accepter)反应模型的正逆反应速率表达式~([3,4]),进而发现正逆反应速率之比的对数等于单个电荷转移反应事件的自由能变化,也等于热库从反应体系吸收的热量,它可作为热力学第一定律的表述。另一方面,从描述化学反应的生灭主方程出发,我们可在粒子数空间定义单条轨迹线以及它的共轭逆轨迹线。基于路径积分方法,可以证明正逆轨迹线出现的条件概率之比的对数等于热库吸收的热量。以此为基础,可以证明反应体系在定态下的热耗散均值是正定的,它可以作为第二定律的表述。我们的研究将推进人们对介观体系热力学的认识,并在生化反应体系中得到潜在的应用。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学》期刊2016-07-01）
王南[3]（2015）在《基于蒙特卡洛法的叁维线弹性热力学随机均化》一文中研究指出非均质材料因其比强度高、比刚度大、抗辐射等优点在航空航天、兵器、高速列车、民用建筑、医疗器械等工程领域有着广泛的应用及发展空间。由于制造和加工等方面的原因,非均质材料的宏观热力学性质不可避免的具有不确定性,而材料的宏观热力学性质与材料的微观形态和组分参数密切相关,如材料基体参数或颗粒的体积分数等稍有变化,都会引起材料宏观有效性能的变化。因此,研究非均质材料微观结构形态及其组分参数的不确定性对宏观有效热力学性能的影响有着十分重要的意义。本文针对叁维小变形下具有随机微观结构的非均质材料的热力学性质的均化问题进行了研究,主要研究内容如下:(1)充分考虑材料微观结构形态和各组分性质的随机性以及各组分性质之间的相关性,基于多尺度有限元法和蒙特卡洛法,建立了非均质材料力学性质分析的随机均化模型。求出了不同边界条件下非均质材料的随机力学有效量如有效模量、有效弹性参数及有效弹性张量等及其数字特征值;进而研究了微观结构参数间的相关性对宏观有效量的影响;考察了随机微观结构参数对随机有效量以及表征体积单元中应力和能量分布的影响。算例结果表明,在分析非均质材料的宏观有效力学性质时,考虑材料微观结构中客观存在的随机性和相关性非常必要。(2)考虑材料微观组分性质和结构形态的随机性,运用数值均化方法和解析均化方法求解了有效热性质的数字特征值并分析了两类算法结果对客观真实值的逼近程度以及其随机性的变化情况;同时考察了非均质材料微观组分性质的随机性对表征体积单元上有效热流量随机性的影响。研究结果表明,均化分析的数值解比解析解更接近材料的真实值,并且各组分性质和颗粒形态的随机性对随机有效热性质有着重要的影响。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-12-01）
涂展春[4]（2014）在《小系统的非平衡统计力学与随机热力学》一文中研究指出热力学是一个古老的课题,古典热力学以宏观的具有大粒子数的系统为研究对象,自17世纪以来,科学家们构建了热力学的完备公理化体系。将热力学推广至小系统是近叁十年来的研究前沿。文章介绍小系统的非平衡统计力学以及小系统的随机热力学。作为研究案例,利用时间依赖的谐振子势场控制单个粒子来构造随机热机的类卡诺循环,并发现该热机最大功率对应的效率等于1-Tc/Th,其中Tc和Th分别对应于低温热库和高温热库的温度。(本文来源于《物理》期刊2014年07期）
谢妍琳[5]（2014）在《复合材料热力学性质的随机均化及有限元分析》一文中研究指出随着复合材料应用研究的深入，颗粒增强复合材料以低廉的价格、优越的性能在光机构件、电子封装的应用上引起了人们的广泛关注。本文针对颗粒增强复合材料的热力学性质(热物理性能、热应力)进行了研究，主要内容如下：(1)基于复合材料有效热物理性能(热传导系数、热膨胀系数)的均化解析结果，同时考虑各组分材料的参数、体积比的随机性以及参数之间的相关性，利用随机因子法推导了有效热物理性能均化解析结果的均值和均方差；通过算例进行了演示，并采用蒙特卡洛法验证随机因子法处理随机均化问题的有效性；最后用两种方法考察了各参数的随机性及参数之间的相关性对随机有效热物理性能的影响。算例显示：随机因子法能快速的输出结果，其结果的精度可与蒙特卡洛法结果的精度相媲美。(2)热膨胀系数作为材料的一种性能，是热残余应力产生的直接原因，热膨胀系数的不确定性将影响材料的热残余应力的大小和分布。本文借助有限元软件ANSYS建立了复合材料的二维热力学模型，通过改变基体材料的参数以及颗粒的尺寸、体积分数、形貌等因素分析材料的热残余应力。有限元分析结果表明：由于颗粒与基体之间热膨胀系数的差异，在降温过程中复合材料内部会产生较大的热残余应力，其界面附近基体一侧则有最大热残余应力出现。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-01-01）
支东彦,练成,徐首红,黄永民,刘洪来[6]（2013）在《随机共聚高分子凝胶溶胀和体积相变行为的分子热力学模型》一文中研究指出基于随机共聚高分子溶液的格子模型,建立了一个可以描述温度和pH双重响应的随机共聚高分子凝胶溶胀行为的分子热力学模型。该模型考虑了溶剂与不同高分子的混合、高分子网络的弹性以及包含小分子离子在凝胶内外分布的Donnan平衡和聚合物网络上的大分子离子及其反离子之间的静电相互作用的离子影响对化学势的贡献。与其他模型不同的是,该模型还考虑了高分子的组成f。该模型有两类可调的模型参数,一类是溶剂与不同高分子网络之间的相互作用能参数ε槇ij,另一类是高分子网络自身的尺寸参数Mc。研究结果表明,该分子热力学模型只需较少的模型参数就可较好地描述温度和pH双重敏感的随机共聚高分子凝胶的溶胀行为。(本文来源于《化工学报》期刊2013年01期）
江慧军,侯中怀[7]（2012）在《介观延迟体系的随机热力学与最可几转变路径》一文中研究指出随着越来越多物理学、化学以及生命科学的研究对象集中到介观尺度的体系,介观统计力学的研究引起了人们的广泛关注。在本文中,我们对介观延迟体系的随机热力学以及最可几转变路径进行了探讨。由于延迟作用,体系的热力学规律不再遵循传统的随机热力学形式。基于随机(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集》期刊2012-04-13）
江慧军[8]（2011）在《介观统计力学规律与方法的研究》一文中研究指出随着物理学、化学以及生命科学的发展,具有较小特征尺度的体系受到越来越广泛的关注。例如,铁磁材料上的小磁畴(特征尺度约在300nm以下)、量子点(特征尺度约为2-100nm)、生物大分子(特征尺度约为2-100nm)、在玻璃态体系驰豫过程中起重要作用的类固态簇(特征尺度约为几个nm)等。由于这些体系的特征尺度要远小于宏观统计力学所考察的体系尺度,我们通常称其为介观体系或者小体系。一般来说,介观体系的能量耗散速率远远小于宏观系统。宏观热机的能量耗散速率大都在103J/s以上,而典型的介观体系的能量耗散速率则仅在10-18J/s以下,大约相当于10-1000kBT/s。因而,在介观体系中,热涨落对体系行为及性质的影响是不可忽视的。另一方面,由于介观体系包含的分子(原子)数量有限,其内涨落(分子涨落)可以达到较为显着的水平,内涨落对体系行为及性质的影响同样也是不可忽视的。在如前描述的涨落(fluctuation)的作用下,介观体系的动力学以及热力学行为可以与体系平均行为相差很大。因此,对于介观体系而言,宏观统计力学相应的规律与方法将不再适用或者需要重新进行阐述。探索介观体系的统计力学规律与研究适用于介观体系的统计力学计算方法,是当前非平衡统计物理研究中的前沿课题,也是本论文的重点研究内容。在本论文中,我们以介观延迟体系为对象,着重进行了以下两个方面的研究。介观延迟体系的随机热力学与涨落定理近年来,小体系热力学特别是随机热力学与涨落定理的研究引起了人们的广泛关注。已有的研究表明,在非延迟介观体系中,热力学第二定律的一般表述形式为:总熵变Δs_(tot)(定义为体系的熵变Δs与环境的熵变Δs)m之和)的系综平均总是大于等于0,即Δ_(stot)≥0。同时,还发现总熵变的负指数的系综平均满足积分涨落定理<e~(-ΔS_(tot))=1;当体系处于平稳态时,总熵变的概率分布满足细致涨落定理p(ΔS(tot)/p(-ΔS_(tot)= e~(ΔS_(tot))我们从小体系热力学的基本原理出发,对介观延迟体系的随机热力学规律以及涨落定理进行了探讨。采用Sekimoto提出的随机能量的定义,我们可以建立起与非延迟体系类似的热力学第一定律(能量平衡方程)。进一步,根据Seifert的建议,基于任意时刻t体系的概率分布p ( x; t ),可以定义出延迟体系的随机轨线熵s (t )。由体系的福克普朗克方程,我们最终可以证明,在延迟体系中,其热力学第二定律不再具有ΔS_(tot)≥0的形式,而应表述为一个更为一般的形式Δs +η≥0,其中Δs仍为体系熵变,而η则为体系的延迟平均耗散泛函。通过对体系的福克普朗克方程路径积分,可以证明,在延迟体系中,ΔS_(tot)所满足的积分涨落定理与细致涨落定理也不再成立,取而代之的是e~(-R)= 1以及p(R)/p(-R)= eR,其中R≡Δs +η,为体系熵变与延迟平均耗散泛函之和。介观延迟体系的最小作用量方法如前所述,介观体系在其动力学演化过程中,总是不可避免的受到外界的热噪声以及来自体系内部的内噪声的影响。已有的研究表明,即使是很小的噪声,也会对体系的长时间的动力学行为产生深远的影响,诱导出非常重要的稀有事件的发生。化学反应、生物大分子构型转变、成核过程、基因开关等,就是类似的例子。这些事件发生的一个共同特点是,事件的发生需要体系翻过某个壁垒(或者说某些壁垒)。因此,相对于体系短时间的动力学行为而言,这些事件发生的概率非常的低。在对这类事件的计算机模拟试验中,采用直接模拟描述体系动力学演化的微分方程的方法很难观测到这类事件的发生。Freidlin-Wentzell理论为我们提供了快速寻找这类事件的理论基础。人们基于Freidlin-Wentzell理论提出了一系列计算方法来寻找体系能够成功翻越壁垒的事件,如最小作用量方法、多尺度最小作用量方法、适应性最小作用量方法和几何化最小作用量方法等等。在本文中,我们对最小作用量方法进行了拓展,将其扩展到用来研究体系中存在延迟作用的介观体系,并以线性延迟的Maier-Stein模型为例,研究了延迟对体系发生态转变时的机理的影响。通过理论分析,我们发现,当延迟时间大于某个分岔点时,体系的最可几转变路径会经历一种对称性破缺分岔。采用拓展的最小作用量方法,我们通过数值模拟的方式计算了体系的最可几转变路径。计算得到的结果很好地验证了理论分析的预言。同时,我们还发现体系发生态转变的转变概率随着延迟时间的变化在该分岔点附近存在明显不同的标度关系。进一步表明延迟时间可以对体系发生态转变时的机理产生显着的影响。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2011-04-01）
赵云[9]（2007）在《次可加热力学形式和随机双曲集的维数估计》一文中研究指出拓扑压在遍历理论、动力系统理论、维数理论和平衡态理论里起着极其重要的作用。经典的热力学形式,也即势函数是可加的情况,无论是在确定性系统还是在随机系统里都已经有了许多重要的理论结果和广泛的应用。许多共形映射的排斥子的Hausdorff维数及其相关的性质都可以用经典热力学形式的相关理论来刻划,随着动力系统的维数理论的进一步发展,经典热力学形式的局限性就显示出来了,为此越来越多的专家和学者转而研究非可加的热力学形式,并取得了很多精彩的结果。尤其在计算非共形排斥子的维数方面,Barreira、Falconer和曹、丰、黄等发展的非可加热力学形式在维数理论里有着很好的应用,他们的工作表明各种形式的非可加拓扑压的零点可以很好地估计非共形排斥子的维数,事实上,他们的工作是Bowen思想的推广。另外有些专家则致力于把非共形排斥子的维数和刻划系统复杂性的熵、Lyapunov指数联系起来,并且取得了一些非常有趣的结果。我们的工作就是围绕这两方面展开的,在本文中,我们研究了次可加热力学形式和随机系统中的一些维数问题。在第一章,我们分别就确定性情形和随机情形简单介绍了热力学形式的发展过程,同时简单介绍了维数理论的内容,尤其突出介绍了热力学形式在维数理论中的应用。在这一章,我们还介绍了关于热力学形式和维数论的一些最新结果。在第二章,运用Cao、Feng和Huang所发展的次可加热力学形式。我们用生成集的方法定义了一种次可加测度压,然后又用caratheodory维数特征的方法定义了非紧集上的次可加拓扑压,进而给出了另一种次可加测度压的定义,并且证明了该次可加测度压等于某个全测集上的次可加拓扑压。在一定的条件下,我们证明了这两种次可加测度压是等价的。在第叁章,在Kifer关于可加随机拓扑压的框架下,我们把Cao、Feng和Huang的确定性次可加拓扑压的变分原理推广到随机系统.进一步,在一些恰当的假设下,定义了任意一族随机函数的拓扑压并给出了它的一些性质和应用。在第四章,我们考虑了一个非共形随机排斥子的维数问题,证明了可以用随机拓扑熵、拓扑压和一致Lyapunov指数给出非共形随机排斥子的维数估计。在第五章,我们介绍的随机系统是由按照某种法则独立同分布的映射迭代生成的。在这个随机框架下,证明了二维流形上一个关于熵、维数和Lyapunov指数的关系。在附录里,我们给出了随机形式的Brin-Katok定理的证明。(本文来源于《苏州大学》期刊2007-04-01）
赵南蓉,李琳丽,罗久里[10]（2004）在《非平衡定态化学反应体系对细致平衡偏离的不可逆性之随机热力学量度》一文中研究指出在随机描述的层次上 ,成功地构筑了非平衡定态化学反应体系对细致平衡偏离的不可逆性之随机热力学判据 .基于 Fokker-Planck方程建立了连续 Markov过程系统的随机熵平衡方程 ,发现在随机态空间中随机熵的时间变率亦可分为源项和流项两部分贡献 .对于化学反应体系 ,作为态空间源项的随机熵产生可作为偏离细致平衡不可逆性的合适度量 ,此泛函量的零值标志着细致平衡 .进一步借助按系统广度量的Ω展开法 ,通过对随机力及共轭的随机流的分析揭示态空间中的随机熵产生仅源于状态对细致平衡的偏离 ,并主要来自非 Poisson涨落的贡献 ,因而可作为随机热力学量去判别和量度化学反应体系对细致平衡的偏离(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2004年12期）
随机热力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
小体系的随机热力学~([1,2])是近二十年来非平衡统计的重要进展之一,如何把它扩展到介观化学反应体系仍然是一个开放的问题。我们将以电荷转移反应为例来探讨基元反应的随机热力学。一方面,我们基于Marcus电荷转移理论可得供体—受体(Donor–Accepter)反应模型的正逆反应速率表达式~([3,4]),进而发现正逆反应速率之比的对数等于单个电荷转移反应事件的自由能变化,也等于热库从反应体系吸收的热量,它可作为热力学第一定律的表述。另一方面,从描述化学反应的生灭主方程出发,我们可在粒子数空间定义单条轨迹线以及它的共轭逆轨迹线。基于路径积分方法,可以证明正逆轨迹线出现的条件概率之比的对数等于热库吸收的热量。以此为基础,可以证明反应体系在定态下的热耗散均值是正定的,它可以作为第二定律的表述。我们的研究将推进人们对介观体系热力学的认识,并在生化反应体系中得到潜在的应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
随机热力学论文参考文献
[1].肖铁军,周匀.介观电化学反应的随机热力学（英文）[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2018
[2].肖铁军.介观电荷转移反应的随机热力学[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学.2016
[3].王南.基于蒙特卡洛法的叁维线弹性热力学随机均化[D].西安电子科技大学.2015
[4].涂展春.小系统的非平衡统计力学与随机热力学[J].物理.2014
[5].谢妍琳.复合材料热力学性质的随机均化及有限元分析[D].西安电子科技大学.2014
[6].支东彦,练成,徐首红,黄永民,刘洪来.随机共聚高分子凝胶溶胀和体积相变行为的分子热力学模型[J].化工学报.2013
[7].江慧军,侯中怀.介观延迟体系的随机热力学与最可几转变路径[C].中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集.2012
[8].江慧军.介观统计力学规律与方法的研究[D].中国科学技术大学.2011
[9].赵云.次可加热力学形式和随机双曲集的维数估计[D].苏州大学.2007
[10].赵南蓉,李琳丽,罗久里.非平衡定态化学反应体系对细致平衡偏离的不可逆性之随机热力学量度[J].高等学校化学学报.2004