熵产生原理英文解释翻译、熵产生原理的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 principle of entropy production

分词翻译：

产生的英语翻译：

bring; come into being; engender; produce; result; give birth to
【化】 creation; yield
【医】 production
【经】 accrue

原理的英语翻译：

elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle

专业解析

熵产生原理（Principle of Entropy Production）的汉英词典视角解析

一、术语定义与核心概念

熵（Entropy）
- 汉语释义：描述系统无序度或混乱度的热力学状态函数，表征能量转化过程中的不可逆性。
- 英语对照：Entropy（源自希腊语"τροπή"，意为"转化"），定义为热力学系统微观状态数的对数度量（$S = k ln Omega$），其中 $k$ 为玻尔兹曼常数。
熵产生（Entropy Production）
- 汉语释义：系统在不可逆过程中自发产生的熵增量，恒为正值（$Delta S_{text{产}} > 0$）。
- 英语对照：Entropy Production（符号 $sigma$），量化不可逆过程（如热传导、扩散）中系统内部熵的生成速率。

二、熵产生原理的物理内涵

该原理是热力学第二定律的核心推论，可表述为：

孤立系统中，总熵变由熵流与熵产生组成，且熵产生始终非负：
$$

dS = d{text{e}}S + d{text{i}}S quad , quad d_{text{i}}S geq 0

$$

$d_{text{e}}S$：外界输入的熵流（可正可负）；

$d_{text{i}}S$：系统内部不可逆过程导致的熵产生（$geq 0$）。

关键推论：

孤立系统（$d{text{e}}S=0$）熵永不减少（$dS = d{text{i}}S geq 0$），即熵增原理。
开放系统可通过负熵流（$d_{text{e}}S < 0$）维持有序结构（如生命体），但需以更大熵产生为代价。

三、跨学科应用与权威参考

非平衡态热力学（Ilya Prigogine）
最小熵产生定理指出：近平衡态系统将趋向熵产生率最小的稳态。
工程与生态学
- 热机效率上限由卡诺定理约束（$eta leq 1 - T{text{c}}/T{text{h}}$），本质是熵产生的限制。
- 生态系统能量传递伴随熵产生，解释食物链的能量递减规律。

权威参考文献（来源节选）

《统计热力学导论》（Terrell L. Hill）
熵产生的微观统计解释（链接：ScienceDirect）

《Non-Equilibrium Thermodynamics》（S. R. de Groot）
不可逆过程的熵产生数学形式化（链接：Dover Publications）

注：链接有效性需以实际访问为准，建议通过学术数据库（如JSTOR、APS）检索原文。

网络扩展解释

熵产生原理是热力学第二定律在非平衡态系统中的具体表现，主要用于描述不可逆过程中系统内部熵的变化规律。以下从定义、数学表达、物理意义等方面进行详细解释：

一、定义与核心思想

熵产生（Entropy Production）指在非平衡过程中，由于能量耗散、物质扩散或化学反应等不可逆因素导致的系统内部熵的增加量。根据热力学第二定律，孤立系统的总熵永远不会减少，而熵产生正是这一过程的微观体现。

二、数学表达

克劳修斯不等式
对于任意过程，系统熵变满足： $$ dS geq frac{delta Q}{T} $$ 其中，等号对应可逆过程，不等号对应不可逆过程。不可逆过程中熵的额外增加量即为熵产生（$sigma$）： $$ sigma = dS - frac{delta Q}{T} > 0 $$
熵产生的统计解释
玻尔兹曼提出熵与微观状态数$Omega$的关系： $$ S = k ln Omega $$ 熵产生反映了系统从有序（低$Omega$）向无序（高$Omega$）自发演化的趋势。

三、物理意义

不可逆性的量化
熵产生直接衡量了过程的不可逆程度。例如：
- 热量从高温物体传向低温物体时，系统内部因温度梯度产生熵；
- 气体扩散时，因浓度不均匀导致熵增加。
非平衡态的稳定条件
普里高津提出的最小熵产生原理指出：在接近平衡的非平衡态下，系统会趋向熵产生最小的稳定状态。例如，稳态热传导中温度分布趋于均匀，此时熵产生速率最小。

四、与熵增原理的关系

熵增原理适用于孤立系统，强调总熵的单调增加；
熵产生原理则细化到开放或封闭系统，区分了熵交换（与外界的热量传递）和内部熵产生（不可逆性贡献），两者关系为： $$ text{总熵变} = text{熵交换} + text{熵产生} $$

五、应用领域

热力学：分析热机效率极限（如卡诺循环中熵产生最小化）；
化学：预测化学反应方向，例如扩散过程熵产生为正；
宇宙学：解释宇宙从低熵大爆炸向高熵热寂演化的趋势。

熵产生原理揭示了自然界中能量转换和物质传递的本质方向性，其核心是不可逆过程必然伴随系统内部熵的净增加。这一原理不仅支撑了热力学第二定律，还为非平衡态系统的行为分析提供了理论基础。