Rozszerzona Tematyka Fizyczna 6: Termodynamika…

Podstawy

Równania ciągłości i związki konstytutywne, Zasada recyprokačnosti Onsnera oraz relacje Green-Kubo, Produkcja entropii i niemożliwość cofnięcia.

Termodynamiczne Stochastyczności

Wykorzystywane podejścia obejmują formalizmy Langevin-a i Fokker'a-Plancka, równość Jarzynska oraz związek Crooka.

demo na żywo · powiązana symulacja● LIVE

Zastosowania

Termoelektryczna analiza w systemach złożonych, takich jak materiały oparte na sieciach oraz systemy biologiczne i aktywne, a także mechanika aktywna.

Analiza termiczna w skali nanorozmiarowej i budowa silników cieplnych oparte na zasadach termoelektryczności, z uwzględnieniem materiałów o wysokiej przewodności cieplnej oraz systemów aktywnego ruchu.

Termoelektryczna analiza w systemach złożonych, takich jak materiały oparte na sieciach oraz systemy biologiczne i aktywne, a także mechanika aktywna.

Przykłady

Przykład: Weryfikacja Równości Jarzynskiego

Symuluj napędowy oscylator harmoniczny.

Oblicz rozkłady pracy i energii w przebiegu prób.

Porównaj średnie wykładnicze z różnicami w energii swobodnej.

Frequently asked questions

Kiedy zachodzi prawo liniowej odpowiedzi?

W pobliżu równowagi z małymi gradientami; ulega ono rozpadowi przy dużych impulsach.

Jak mierzyć produkcję entropii?

Wywnioskować ją z iloczynów przepływ-siła lub prawdopodobieństwa ścieżek stochastycznych.

Dlaczego prawdy o fluktuacjach są przydatne?

Łączą one mikroskopową odwracalność z makroskopową niestałością.

Jak symulować systemy nienarowagowe?

Używać NEMD lub napędzanych modeli stochastycznych z ostrożnie dobranymi warunkami brzegowymi.

Jak radzić sobie z efektami rozmiaru końcowego?

Przeprowadzać badania skalowania i porównywać warunki brzegowe.

Jakie systemy eksperymentalne ilustrują te prawa?

Cząstki koloidalne w pułapkach optycznych i silniki molekularne.

Jak walidować modele?

Przetestować prognozy, porównując je z mierzalnymi funkcjami odpowiedzi.

Jakie pułapki istnieją?

Nieprawidłowo określony szum, ukryte rezerwuary i pominięte sprzężenia.

Jak raportować niepewności?

Podawać przedziały ufności i analizy wrażliwości.

Jak uczyć tego tematu?

Rozpocząć od praw zachowania i zbudować na nich stochastyczne wyniki.

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz SPH Fluid i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.

▶ Otwórz symulację SPH Fluid

Termodynamika Niezrównoważona