
【化】 plytropic process; polytropic process
在漢英詞典的學術框架下,"多變過程"對應的英文術語為"stochastic process",其定義為一種隨時間推進而呈現隨機性變化的動态系統。該概念起源于概率論與統計學交叉領域,現廣泛應用于物理學、金融工程及人工智能等學科(來源:Oxford Mathematics Dictionary)。
根據《Springer數學百科全書》,多變過程的核心特征包含兩點:
工程領域應用可見于IEEE Transactions on Automatic Control的多篇論文,典型場景包括:
以布朗運動為例,這種具有獨立增量特征的多變過程,其數學表達式為:
$$ dX_t = mu dt + sigma dW_t $$
其中$W_t$代表标準維納過程,該模型被美國物理學會收錄于經典動力學研究手冊。劍橋大學應用數學系近年研究證實,這類過程在量子計算誤差校正領域展現新價值。
多變過程是熱力學中描述氣體狀态變化的重要概念,指符合方程$pv^n=const$($n$為常數)的熱力過程。該過程通過調節多變指數$n$可涵蓋多種典型狀态變化。以下是核心解析:
1. 過程方程與物理意義
多變過程方程表示為:
$$ pv^n = text{常數} $$
其中$n$為多變指數,不同$n$值對應不同熱力過程:
2. 實際應用特點
實際工程中(如活塞式壓氣機),氣體狀态參數(壓力、比體積、溫度)往往同時變化,且存在熱交換。此時,多變過程通過分段處理(不同$n$值)可更精确描述複雜狀态變化。
3. 圖示與參數關系
在$p$-$v$圖和$T$-$s$圖中,不同$n$值對應不同曲線走向:
4. 擴展參數計算
多變過程的熱力學量(如内能變化$Delta u$、焓變$Delta h$、熵變$Delta s$)可通過積分或實驗測定推導,例如:
$$ Delta u = c_v Delta T, quad Delta h = c_p Delta T $$
其中$c_v$、$c_p$分别為定容、定壓比熱容。
多變過程通過靈活調整指數$n$,統一了四種典型熱力過程,為分析實際工程中複雜的氣體狀态變化提供了通用模型。具體應用需結合實驗數據确定$n$值,并分段處理不同狀态階段。
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