熵产生率英文解释翻译、熵产生率的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 rate of entropy production

分词翻译：

熵的英语翻译：

entropy
【计】 average information content; entropy
【化】 entropy
【医】 entropy

产生率的英语翻译：

【电】 generation rate

专业解析

熵产生率（Entropy Production Rate）是热力学中描述系统不可逆过程进行速率的物理量，表示单位时间内系统熵的增加量。它量化了系统因不可逆过程（如热传导、黏性耗散、化学反应等）导致能量耗散的程度，是判断系统是否处于平衡态的关键指标。以下从汉英词典角度进行详细解释：

一、基础定义

中文术语：熵产生率（Shāng chǎnshēng lǜ）
英文术语：Entropy Production Rate
核心含义：
指系统在不可逆过程中，单位时间内产生的熵（单位为 J/K·s）。其数学表达式为：

$$ sigma = frac{d_i S}{dt} $$

其中 (d_i S) 代表由不可逆过程引起的熵变，(dt) 为时间微元。

二、物理意义

熵产生率直接关联系统的能量耗散效率：

非平衡态判据：
- 当 (sigma > 0) 时，系统处于非平衡态；
- 当 (sigma = 0) 时，系统达到平衡态或经历可逆过程。
能量耗散：
熵产生率越高，表明能量转化为不可用功的速率越快（如摩擦生热导致机械能损失）。

三、数学表达与实例

以热传导过程为例，熵产生率可表示为：

$$ sigma = -int frac{mathbf{J}_q cdot abla T}{T}dV $$

其中 (mathbf{J}_q) 为热流密度，( abla T) 为温度梯度。该公式表明温度分布越不均匀，熵产生率越大。

四、学科应用

工程热力学：
优化热机效率需最小化熵产生率（如减少换热器温差）。

流体力学：
湍流耗散中的熵产生率用于量化流体黏性损失。

非平衡统计物理：
熵产生率是推导涨落定理的核心变量，揭示微观可逆性与宏观不可逆性的联系。

五、权威参考文献

热力学经典著作
Kondepudi, D., & Prigogine, I. (2015). Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures（2nd ed.）. John Wiley & Sons.

（第7章系统阐述熵产生率与耗散结构的关系）

中文标准定义
王竹溪. (2010). 《热力学（第二版）》. 高等教育出版社.

（第5.3节定义熵产生率并推导其表达式）

研究论文
Martyushev, L. M. (2013). Entropy Production Principle: Recent Developments. Entropy, 15(6), 2102–2112.

（讨论熵产生率在非平衡系统中的应用边界）

六、中英文术语对照表

中文术语	英文术语	定义场景
熵产生率	Entropy Production Rate	基础热力学
局部熵产生率	Local Entropy Production	连续介质力学
最小熵产生原理	Minimum Entropy Production	线性非平衡态理论

熵产生率作为热力学第二定律的量化工具，揭示了自然界不可逆过程的本质方向性，其研究对能源高效利用和复杂系统分析具有重要意义。

网络扩展解释

熵产生率是热力学中描述系统在不可逆过程中内部熵生成速率的物理量，其核心概念和公式可总结如下：

一、基本定义

熵产生率指系统在非平衡态下，由于不可逆过程（如扩散、热传导等）导致内部熵随时间增加的速率。它体现了热力学第二定律的微观机制，即系统自发趋向无序化的程度。

二、核心公式

根据统计力学推导，熵产生率公式为： $$ P = k D langle ( abla theta) rangle $$ 其中：

$k$：玻尔兹曼常数（$1.38 times 10^{-23} , text{J/K}$）
$D$：扩散系数，反映物质或能量扩散能力
$ abla theta$：离开平衡态速率的空间梯度
$langle cdot rangle$：表示空间平均

该公式表明，熵产生率与扩散能力、系统偏离平衡态的梯度平方成正比。

三、物理意义

微观机制：源于微观粒子分布的不均匀性。当系统偏离平衡态时，微观状态数密度在空间随机分布的不均匀性导致熵增加。
不可逆性度量：熵产生率越大，系统不可逆程度越高。例如气体自由膨胀时，分子从有序分布变为无序，熵产生率显著增大。

四、典型应用

气体自由膨胀：容器内气体扩散导致熵产生率随时间先增大后减小，最终趋于零（达到平衡）。
布朗运动：微粒因分子碰撞产生随机运动，其位移的统计特性可通过熵产生率量化。
生物系统：分子马达等生物过程通过消耗能量维持低熵状态，此时熵产生率与能量耗散率相关。

五、补充说明

与总熵变区别：总熵变包含系统与外界交换的熵（熵流），而熵产生率仅指系统内部不可逆过程产生的熵。
定态系统：在非平衡定态（如稳态传热），熵产生率保持恒定，此时系统通过持续熵流维持稳定。

如需更详细推导或案例，可参考物理学报相关文献。