非平衡热力学英文解释翻译、非平衡热力学的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 nonequilibrium thermodynamics

分词翻译：

非的英语翻译：

blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-

平衡的英语翻译：

balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level

热力学的英语翻译：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

专业解析

非平衡热力学（Non-Equilibrium Thermodynamics）是热力学的重要分支，研究系统在远离平衡态时的能量转化、熵产生及输运现象。其核心框架建立在局域平衡假设（Local Equilibrium Hypothesis）基础上，即系统在微观尺度上仍满足平衡态热力学关系。与经典热力学不同，它通过广义热力学力（如温度梯度、化学势梯度）和热力学流（如热流、扩散流）的耦合关系，描述不可逆过程的动态演化。

核心理论与数学表达

熵产生原理：系统熵变满足 $frac{dS}{dt} = frac{d_eS}{dt} + frac{d_iS}{dt}$，其中 $d_iS geq 0$ 表征不可逆过程的熵增（参考《物理评论》1965年论文。
昂萨格倒易关系：线性非平衡区满足 $J_i = sumj L{ij} Xj$，系数矩阵满足对称性 $L{ij}=L_{ji}$（Springer热力学教材。
耗散结构理论：由普里高津提出，解释远离平衡态时系统通过能量交换形成有序结构，例如Bénard对流现象（《化学工程科学》1973年综述。

典型应用领域

生物热力学：细胞膜离子输运、ATP合成酶的能量转化机制（《生物物理期刊》2018年研究
材料科学：半导体非稳态传热、纳米材料界面扩散
环境工程：大气污染物输运模型、海洋热盐环流预测

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网络扩展解释

非平衡热力学是热力学的重要分支，主要研究系统在非平衡态下的能量转换、物质输运及熵变化规律。以下从定义、核心理论、数学模型和应用领域展开说明：

一、定义与基本概念

非平衡热力学（又称不可逆过程热力学）关注系统未达到平衡时的动态行为，例如存在温度梯度、浓度梯度或电势差的情况。与平衡态热力学不同，其核心研究对象是熵产生而非内能或焓等势函数。系统通过局部平衡假设（将整体划分为近似平衡的子系统）进行分析，适用于扩散、化学反应、电流传导等过程。

二、核心理论

熵产生原理
根据热力学第二定律，系统总熵变由熵流（与环境交换）和熵产生（内部不可逆过程）组成： $$ dS = d_eS + d_iS quad (d_iS geq 0) $$ 其中$d_iS$始终非负，表征不可逆过程的耗散。
昂萨格倒易关系
在近平衡区（线性非平衡态），流动$J_i$与热力学力$X_j$满足线性关系$Ji = L{ij}Xj$，且唯象系数对称$L{ij}=L_{ji}$。这一理论为输运过程（如热电效应）提供了微观解释基础。
耗散结构理论
在远离平衡的非线性区（如生物系统），系统可能通过自组织形成有序结构，例如贝纳德对流，这一理论由普里高津提出。

三、数学模型

熵产生率：单位时间内的熵产生可表示为流动与力的双线性形式： $$ sigma = sum J_i X_i geq 0 $$
欧姆定律扩展：在电解等过程中，电流密度$j$与电势梯度满足$j = kappa abla phi$，体现电荷传输的耗散。

四、应用领域

生物系统：研究细胞代谢、离子跨膜输运等过程，揭示生命体如何维持非平衡稳态。
能源工程：优化燃料电池、热电转换装置的效率，分析能量传递中的熵增。
材料科学：解释相变、扩散动力学，指导材料合成与加工。
环境科学：模拟污染物扩散、大气热力学过程，评估生态系统的能量流动。

五、发展挑战

当前理论在线性区较为完善，但非线性非平衡态仍需结合统计力学与复杂系统理论深化研究。