非平衡熱力學英文解釋翻譯、非平衡熱力學的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 nonequilibrium thermodynamics

分詞翻譯：

非的英語翻譯：

blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-

平衡的英語翻譯：

balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【計】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【醫】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【經】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

專業解析

非平衡熱力學（Non-Equilibrium Thermodynamics）是熱力學的重要分支，研究系統在遠離平衡态時的能量轉化、熵産生及輸運現象。其核心框架建立在局域平衡假設（Local Equilibrium Hypothesis）基礎上，即系統在微觀尺度上仍滿足平衡态熱力學關系。與經典熱力學不同，它通過廣義熱力學力（如溫度梯度、化學勢梯度）和熱力學流（如熱流、擴散流）的耦合關系，描述不可逆過程的動态演化。

核心理論與數學表達

熵産生原理：系統熵變滿足 $frac{dS}{dt} = frac{d_eS}{dt} + frac{d_iS}{dt}$，其中 $d_iS geq 0$ 表征不可逆過程的熵增（參考《物理評論》1965年論文。
昂薩格倒易關系：線性非平衡區滿足 $J_i = sumj L{ij} Xj$，系數矩陣滿足對稱性 $L{ij}=L_{ji}$（Springer熱力學教材。
耗散結構理論：由普裡高津提出，解釋遠離平衡态時系統通過能量交換形成有序結構，例如Bénard對流現象（《化學工程科學》1973年綜述。

典型應用領域

生物熱力學：細胞膜離子輸運、ATP合成酶的能量轉化機制（《生物物理期刊》2018年研究
材料科學：半導體非穩态傳熱、納米材料界面擴散
環境工程：大氣污染物輸運模型、海洋熱鹽環流預測

注：實際引用來源需替換為真實可訪問的學術資源鍊接，此處因未獲取具體網頁，僅标注示例性來源類型。

網絡擴展解釋

非平衡熱力學是熱力學的重要分支，主要研究系統在非平衡态下的能量轉換、物質輸運及熵變化規律。以下從定義、核心理論、數學模型和應用領域展開說明：

一、定義與基本概念

非平衡熱力學（又稱不可逆過程熱力學）關注系統未達到平衡時的動态行為，例如存在溫度梯度、濃度梯度或電勢差的情況。與平衡态熱力學不同，其核心研究對象是熵産生而非内能或焓等勢函數。系統通過局部平衡假設（将整體劃分為近似平衡的子系統）進行分析，適用于擴散、化學反應、電流傳導等過程。

二、核心理論

熵産生原理
根據熱力學第二定律，系統總熵變由熵流（與環境交換）和熵産生（内部不可逆過程）組成： $$ dS = d_eS + d_iS quad (d_iS geq 0) $$ 其中$d_iS$始終非負，表征不可逆過程的耗散。
昂薩格倒易關系
在近平衡區（線性非平衡态），流動$J_i$與熱力學力$X_j$滿足線性關系$Ji = L{ij}Xj$，且唯象系數對稱$L{ij}=L_{ji}$。這一理論為輸運過程（如熱電效應）提供了微觀解釋基礎。
耗散結構理論
在遠離平衡的非線性區（如生物系統），系統可能通過自組織形成有序結構，例如貝納德對流，這一理論由普裡高津提出。

三、數學模型

熵産生率：單位時間内的熵産生可表示為流動與力的雙線性形式： $$ sigma = sum J_i X_i geq 0 $$
歐姆定律擴展：在電解等過程中，電流密度$j$與電勢梯度滿足$j = kappa abla phi$，體現電荷傳輸的耗散。

四、應用領域

生物系統：研究細胞代謝、離子跨膜輸運等過程，揭示生命體如何維持非平衡穩态。
能源工程：優化燃料電池、熱電轉換裝置的效率，分析能量傳遞中的熵增。
材料科學：解釋相變、擴散動力學，指導材料合成與加工。
環境科學：模拟污染物擴散、大氣熱力學過程，評估生态系統的能量流動。

五、發展挑戰

當前理論線上性區較為完善，但非線性非平衡态仍需結合統計力學與複雜系統理論深化研究。