Thermodynamics of non-equilibrium steady states
我们考虑的问题，建立一个热力学理论的非平衡态的稳定状态作为一个正式的扩展的平衡理论。具体来说，研究一个特定的系统，我们试图构建一个现象学理论，描述在操作过程中发生的热量和机械功之间的相互作用，通过该系统经历非平衡稳态之间的过渡。我们发现，与平衡理论的情况相反，显然，在现象学公式中不存在系统的方法来描述系统在这种操作过程中所做的工作。根据这一观察，我们得出结论，试图建立一个类似于平衡理论的非平衡稳态热力学理论的成功前景有限，这种理论的追求应该指向其他地方。
2009-06-11 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic formalism and linear response theory for non-equilibrium steady states
数值模拟中输运系数的准确确定在广泛的应用中变得越来越重要。在这里，我们考虑系统的线性响应驱动远离热平衡到一个非平衡的稳态与非零熵产生率。给出了一般响应公式的简单推导。对于马尔可夫过程，我们明确地构造了共轭量，并讨论了它们与已知响应公式的关系。重点放在与热力学势的形式类比和一些后果进行了讨论。
2016-08-04 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in contact: Approximate thermodynamic structure and zero-th law for driven lattice gases
我们探讨驱动晶格气体的存在下，一个强烈的热力学变量，可以确定“平衡”之间的两个非平衡稳态系统保持弱接触。在模拟中，我们发现这些系统满足令人惊讶的简单的热力学定律，如第零定律和粒子数波动和相应的磁化率之间的波动响应关系非常好。然而，在较高的密度，小，但可观察到的偏离这些法律发生由于非平凡的接触动力学和存在的长程空间相关性。
2010-11-17 cond-mat.stat-mech
Steady State Thermodynamics for Heat Conduction -- Microscopic Derivation
从微观力学出发，导出了导热非平衡稳态的热力学关系式。扩展的克劳修斯关系式使人们能够在实验上确定热流中的二阶非平衡熵。与之相关的香农式熵的微观表达是有启发性的。当热流一定时，推广的吉布斯关系提供了线性非平衡区热力学力的统一处理。
2008-04-30 cond-mat.stat-mech
Geometric view of stochastic thermodynamics for non-equilibrium steady states
我们探讨的想法，非平衡稳态打破细致平衡的变形轨迹（线的时空）已被采样在一个参考系与随机动力学服从细致平衡，我们要求的工作需要执行这项任务。这些几何变形不是任意的，而是通过与环境的相互作用而产生的，或者是通过外部代理对守恒量的操纵，或者是通过它们与工作库的交换。这种观点允许一致的模型打破细致平衡和伴随的熵产生没有非保守力，并系统地扩展热力学系综的概念，非平衡稳态。我们说明了这种方法的实用性，将其应用到悬浮液的活性胶体颗粒，并推导出其一致的运动方程。
2018-04-15 cond-mat.stat-mech
Numerical examination of steady-state thermodynamics from the entropy connected to the excess heat
我们用数值方法确定了热传导状态的熵，它与被认为是非平衡态稳态热力学的基本量的所谓过剩热有关。我们采用一种有效的方法从裸热流中估算熵，发现所得熵与我们熟悉的局域平衡假设符合得很好。该方法比局部平衡方法具有更广泛的适用性，为比较复杂系统的热力学性质和局部平衡的热力学性质提供了可能。我们进一步研究了热传导态的熵，发现它既具有广延性又具有可加性;然而，这两种性质并不相互退化，与平衡态的熵不同。外延性和可加性的分离使得热力学方法难以应用。
2016-03-13 cond-mat.stat-mech
Work Relation and the Second Law of Thermodynamics in Nonequilibrium Steady States
本文将Jarzynski的功关系和热力学第二定律推广到一个由外界介质作用的热传导系统。这些扩展包含一个新的非平衡贡献表示为违反（线性）的反应关系所造成的操作。我们发现，最小功原理的自然扩展涉及到时间反演操作的信息，并且远非简单。特别是当温度梯度很小时，我们的功关系可以用实验来检验。
2012-09-24 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and stability of non-equilibrium steady states in open systems
热力学参数在构造物理激励的李雅普诺夫泛函中是有用的，用于空间均质平衡定态的非线性稳定性分析，其中空间均质平衡定态是孤立的孤立系。不幸的是，限制为物理上的孤立系是必要的，标准的论点是不适用的，甚至对一些非常简单的物理上的开放系统。另一方面，非线性开放系统的非线性稳定性研究通常使用所谓的能量方法。不幸的是，“能量法”的名称显然是用词不当。传统上被称为“能量”的数学量与物理意义上的能量毫无联系。因此，真正的拓扑概念在拓扑开放系统的非线性稳定性分析中似乎没有用处。我们证明这是不正确的。特别是，我们提出了一个建设，在简单的热传导问题的情况下，导致一个物理上动机良好的李雅普诺夫功能，有效地取代人工李雅普诺夫功能中使用的标准能量方法。所提出的结构似乎是一般的，足以应用于复杂的热机械设置。
2017-12-10 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady state thermodynamics and fluctuations for stochastic systems
我们利用对系统所做的功和从系统中移走的热量来维持系统处于非平衡稳态，从而对这样的系统及其涨落进行类似于图解的描述。基于广义Onsager-Machlup理论的非平衡稳态，我们指出两个模糊的，不存在于平衡态，在定义这样的工作和热量：一个是由于非唯一性的时间反演程序和另一个由于多种可能性，以分离成工作和能量差的热在非平衡稳态。因此，对于这样的系统，功和热满足热力学第一和第二热力学定律以及它们的涨落定理的多个版本。唯一的定律和关系似乎只有在具体定义的系统中才能得到，用物理参数来选择相关的物理量。这在许多系统上得到了说明，包括电场中的布朗粒子、驱动扭转摆、电路和由温度差驱动的能量传递。
2007-08-24 cond-mat.stat-mech
Steady state thermodynamics
本文报道了我们在非平衡物理学中寻找一种新的普适框架的尝试。我们提出了一个热力学的形式主义，预计适用于一大类的非平衡稳态，包括导热流体，剪切流体，导电流体。我们称我们的理论为稳态热力学（SST）后，Oono和Paniconi的原始建议。SST的构建是基于对热力学基本概念在非平衡稳态中如何修改的仔细研究。我们定义所有的热力学量通过操作程序，可以（原则上）实现实验。基于这样构造的SST，我们做了一些非平凡的预言，包括爱因斯坦的密度涨落公式的扩展，最小功原理的扩展，存在一个新的纯非平衡起源的渗透压，以及共存温度的移动。所有这些预测都可以通过实验来检验SST的定量有效性。
2005-12-20 cond-mat.stat-mech
A general theory of kinetics and thermodynamics of steady-state copolymerization
稳态共聚合动力学的研究始于20世纪40年代。不可逆的终端和倒数第二个模型成功地应用到一些共聚单体系统，但失败的系统，其中解扩是显着的。虽然在20世纪80年代建立了具有解扩散的末端模型的一般数学处理，但由于解扩散导致难以解析求解的分层耦合和不封闭的动力学方程，因此倒数第二个模型和高阶具有解扩散的末端模型尚未得到系统的研究。本文提出了一种截断方法来统一求解带衰减的任意阶终端模型的稳态动力学方程，将其化为封闭的稳态方程，并给出原动力学方程的精确解。基于稳态方程，我们还导出了一个一般的热力学等式，其中显式引入了共聚物序列的Shannon熵作为整个共聚体系的自由能量耗散的一部分。
2015-01-09 cond-mat.stat-mech
Zeroth law of thermodynamics for nonequilibrium steady states in contact
我们要问的是，当两个处于非平衡稳态的系统保持接触，并允许交换一个量时，会发生什么，比如说质量，这个量在组合系统中是守恒的。系统最终会演化到一个新的定态吗？在这个定态中，某些热力学变量（如平衡化学势）会遵循热力学第零定律而平衡，如果是这样，在什么条件下是可能的？我们认为，第零定律将举行，提供两个系统具有短程空间相关性，它们{ \it弱相互作用}交换质量与满足平衡条件的速率-让人想起平衡中的细致平衡。这一命题被证明为驱动系统一般在小汇率的限制（即，弱相互作用），并证明了在各种保守的质量传输过程具有非零空间相关性。
2015-07-17 cond-mat.stat-mech
Failure of steady state thermodynamics in lattice gases under nonuniform drive
为了有用，稳态热力学（SST）必须是自洽的，并具有预测价值。虽然SST的一致性最近被证实为全球弱交换下驱动的晶格气体，我在这里表明，它不能预测共存的密度在非均匀驱动下的非热随机晶格气体。我认为格子气最近邻排斥的正方形晶格，最近邻跳跃（NNE动力学），并与最近和次最近邻跳跃（NNE 2动力学）。系统的一部分受到驱动器$D$的控制，该驱动器有利于沿一个方向跳跃，而另一部分则不受驱动器的控制。因此，稳态代表两个子系统之间的共存，一个远离平衡，另一个处于平衡，它们沿着界面交换粒子。对于密度为$ρ$的格子气，其无量纲化学势$μ^*(ρ,D) = μ/k_B T$在均匀系统的研究中很容易确定。然而，在非均匀驱动下，使共存子系统的化学势相等并不能得到共存密度。此外，与热力学的基本原理相反，稳态化学势在共存的体区域中是不同的。这些结果对SST的预测价值提出了严重质疑。
2014-07-29 cond-mat.stat-mech
Entropy production in the non-equilibrium steady states of interacting many-body systems
熵产生是非平衡定态最重要的特征之一。本文研究了两类重要的非平衡系统：输运系统和反应扩散系统的稳态熵产生，包括在短时间和长时间极限下的熵产生。本文讨论了平均熵产生率和熵产生的大偏差函数对描述相互作用多体系统非平衡定态的有用性。我们发现，大偏差函数显示扭结状功能在零熵产生，这是类似于观察到的单个粒子驱动沿周期性的潜力。这种扭结是由熵产生的概率分布满足的详细涨落定理的直接结果，因此是相应的大偏差函数的一般特征。
2011-01-24 cond-mat.stat-mech
A generalization of Clausius inequality for processes between nonequilibrium steady states in chemical reaction systems
本文从Oono和Paniconi [Prog. Theor. 130，29（1998）]。某些化合物的浓度由外部系统控制，从而发生从一个稳态到另一个稳态的转变。我们表明，克劳修斯不等式的模拟在宏观上适用于操作过程。这意味着热力学第二定律可以被推广，包括非平衡稳态。
2000-12-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Uncertainty Relations for Steady-State Thermodynamics
本文针对非平衡稳态系统，将耗散分解为超额熵产生和房屋keeping熵产生，推导了各自的热力学不确定性关系及联合不确定性关系，为难以直接测量的熵产生分量提供估计工具，并通过两个例子验证了方法的物理意义。
2022-07-12 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic optimization of an electric circuit as a non-steady energy converter
具有瞬态元件的电路可以是发生非稳态不可逆过程的系统的很好例子，因此以与稳态能量转换器相同的方式，我们使用一阶不可逆热力学（FOIT）的形式构造来描述这些电路的能量学。在这种情况下，我们提出了一个等温模型的两个网格与瞬态和被动元素，除了包含两个电压源（可以是时间的函数），这是一个非稳态能量转换器模型。通过基尔霍夫方程组，我们可以写出电路的唯象方程。然后，我们应用一个积分变换线性化的动力学方程，并重写它们的代数形式，但在频率空间。然而，稳定状态出现相同的对称性（交叉效应）。因此，我们可以通过两个参数：“力比”和“耦合度”来研究该转换器模型的能量性能。此外，可以获得特性函数（耗散函数、功率输出、效率等）。它们使我们能够建立这种能量转换器的简单的最佳操作制度。作为一个例子，我们得到的转换器行为的最大有效功率区（MPE）。
2016-04-22 cond-mat.stat-mech
Steady thermodynamic fundamental relation for the interacting system in a heat flow
有一个长期存在的问题是，是否有可能将平衡热力学的形式主义扩展到稳态非平衡系统的情况。我们已经对热流中的理想气体作了这样的推广[Hoelyst \emph{et al.}，J. Chem. Phys. 157，194108（2022）]。在这里，我们调查是否存在这样的描述系统的相互作用：在热流的范德华气体。我们引入状态参数，每个状态参数都与改变能量的单一方式相关联。非平衡态热力学第一定律由这些参数得出。非平衡态的内能$U$具有与平衡态热力学相同的形式。对于范德瓦尔斯气体，$U(S^*, V, N, a^*,b^* )$是仅5个状态参数的函数（与表征边界条件的参数的数量无关）：熵$S^*$、体积$V$、粒子数$N$和重新标度的范德瓦尔斯参数$a^*$、$b^*$。状态参数$a^*$、$b^*$以及$S^*$确定与环境的净热交换。
2023-01-30 cond-mat.stat-mech
Steady state thermodynamics of ideal gas in shear flow
本文以类似热力学方式描述Coutte流中理想气体的全局能量交换，推导内能与状态参数的基本关系，提出极值原理决定稳定稳态，建立类似平衡态热力学的稳态热力学框架。
2023-07-28 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Tapping Thermodynamics of the One Dimensional Ising Model
我们分析了一个一维伊辛模型的稳态制度下的轻敲动力学最近引入的类比机械扰动颗粒介质的动力学。的想法，稳态政权可以描述由一个平坦的措施超过固定能量的亚稳态的测试通过比较各种稳定状态的时间平均量在广泛的数值模拟与相应的系综平均计算分析与此平坦的措施。两个平均值之间的协议是优秀的，在所有的情况下检查，表明一个静态的方法是能够预测某些可测量的性能的稳态政权。
2001-02-12 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium heat capacity
稳态热力学和统计力学的发展，关键在于我们发展非平衡稳态（NESS）的平衡热力学概念的能力。本文考虑热容的发展。提出了一个修改后的定义，它继续保持相同的关系，稳态香农熵在平衡，从而提供了一个nesses热容量的治疗。
2013-11-27 cond-mat.stat-mech
It's about time: a thermodynamic information criterion (TIC)
本文提出受 AIC 启发的热力学信息准则 TIC，用于比较不同化学过程达到同一目标稳态时在时间与能量上的估计损失，并将统计目标优化引入化学物理。
2025-07-28 cond-mat.stat-mech
Quantum thermodynamics of nanoscale steady states far from equilibrium
我们开发了一个精确的量子热力学描述的非相互作用的纳米级的稳定状态，强烈耦合与多个水库。它表明，存在一个稳态的热力学函数，正确地占多端Landauer-Büttiker公式的量子输运的电荷，能量或热量，通过非平衡热力学关系的扩展。它的显式形式得到一个单一的玻色子或费米子水平的宽带限制，并确定相应的热力学力（亲和力）。Onsager互惠关系的非线性推广。我们建议，稳态热力学函数也能够表征热波动占主导地位的临界运输的热流波动。本文还指出，对于具有局域相互作用的自旋简并单能级，所提出的非平衡稳态热力学关系似乎仍然成立。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic relations in a driven lattice gas: numerical exprements
通过对受驱动的格子气的数值实验，探讨了非平衡定态下的热力学关系。在操作定义的压力和化学势的驱动格子气，我们确认数值的有效性的可积性条件（麦克斯韦关系）的两个量的值不同于那些平衡系统。这意味着我们可以为所考虑的非平衡稳态构造自由能函数。我们还调查了与此自由能函数的波动关系。我们的结果表明，即使在非平衡稳态下，压缩性也可以用密度涨落来表示。
2003-09-26 cond-mat.stat-mech
Steady State Thermodynamic Functions for Radiation Field
Oono和Paniconi曾多次尝试构建非平衡定态的热力学公式，称为定态热力学（SST）。本文研究了辐射场的SST。考虑一个大的黑体中的一个空腔，在其中放入另一个黑体，使外黑体和内黑体的温度不同，并保持它们的温度不变。然后，黑体之间的辐射场保持在一个非平衡的稳定状态与一个稳定的能量流。(The内黑体可以被认为是具有霍金辐射的黑洞的代表，而空腔是包括黑洞的宇宙。根据光子在单位时间内通过虚单位面积所携带的总动量，定义了SST的压强。在此基础上，给出了满足热力学函数凸性/凸性、状态变量强性/广性、热力学函数间Gibbs-Duhem关系和Legendre变换等合理性质的稳态热力学函数和状态变量的定义.
2003-10-29 cond-mat.stat-mech gr-qc
Entropy and Nonlinear Nonequilibrium Thermodynamic Relation for Heat Conducting Steady States
在将熵和热力学推广到非平衡稳态的各种可能途径中，我们选择了以操作热力学和克劳修斯关系为指导的途径。在我们之前的研究中，我们推导出了NESS的扩展克劳修斯关系式，其中原始关系式中的热量被其“重整化”对应物（称为过剩热量）所取代，并且吉布斯-香农熵表达式由一个新的对称化吉布斯-香农表达式代替。在这里，我们集中在马尔可夫过程描述热传导系统，并开发一个新的方法来推导热力学关系。首先给出了推广克劳修斯关系的一个新的简单推导，并阐明了它与线性响应理论的密切关系。然后，我们推导出一个新的改进的扩展克劳修斯关系与“非线性非平衡”的贡献，这是书面的功和热之间的相关性。我们认为，“非线性非平衡”的贡献是不可避免的，并且一旦我们接受多余热量的（非常自然的）定义，它就被唯一地确定。此外，事实证明，为了在操作上确定非平衡熵与温度差的二阶的差，可以仅使用没有非线性项的先前的克劳修斯关系，或者必须使用新的关系，这取决于操作（即，参数空间中的路径）。这种奇特的“扭曲”可能是更好地理解NESS热力学和统计力学的线索。
2010-11-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Properties of a Trapped Interacting Bose Gas
本文用局域密度近似方法研究了外势中的玻色气体。分析结果得出的热力学性质的理想玻色气体在一个通用的幂律捕获势，和它们的依赖于原子的相互作用的情况下，非理想玻色气体。
1996-11-22 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of Langevin systems under time-delayed feedback control: II. Nonequilibrium steady-state fluctuations
本文是连续时滞反馈控制下的Langevin系统的系列研究中的第二篇。我们之前的论文[Phys. Rev. E 91，042114（2015）]的目标是推导出第二定律类不等式，为平均提取工作提供界限。在这里，我们研究的随机波动的时间积分可观的，如与环境交换的热量，提取的工作，或（表观）熵产生。我们使用的路径积分形式主义和专注于长时间的行为在固定冷却制度，强调罕见事件的作用。这说明了由线性反馈驱动的朗之万谐振子的详细的分析和数值研究。
2016-12-15 cond-mat.stat-mech
Quantum corrections to the thermodynamic potential of interacting Bosons in a trap
本文计算了有限温度下受限玻色子系统热力学量的量子修正。系统地将量子修正写在一系列的$\hbar$中，当$kT$远大于系统的能级之间的间距时，该系列是收敛的。我们应用这种方法解析地计算了束缚在三维谐振子势中的弱相互作用玻色气体的热力学势。当粒子数较大时，量子修正量变小，并对标度效应的有限尺寸修正作出贡献。
1998-01-15 cond-mat.stat-mech
The McLennan-Zubarev steady state distribution and fluctuation theorems
结合涨落定理研究了McLennan-Zubarev定态分布。我们从非平衡细致平衡关系导出McLennan-Zubarev定态分布。在此基础上，利用累积量函数或累积量泛函，证明了熵和电流的两个涨落定理。利用电流的涨落定理，将电流展开为热力学力。在热力学力的最低阶，我们发现输运系数满足Onsager的倒数关系。在下一个顺序中，我们导出了Green-Kubo公式的校正项。
2017-01-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation of interacting oscillators in synchrony
热力学不确定性关系为耗散过程设定了成本-精度权衡关系的最小界限。然而，研究由恒定热力学力驱动的内部耦合系统的动力学，我们发现子系统的权衡关系不受传统不确定性关系的最小界的约束。我们通过使用一个精确可解的相互作用振子模型来明确我们的观点。随着相互作用振子数目（N）的增加，在强耦合条件下，当完全同步时，单个振子的不确定性界减小到2k_BT/N。子系统的成本-精度权衡对于亚细胞过程特别相关，其中集体动力学来自于彼此相互作用的多个能量消耗组件。
2018-04-27 cond-mat.stat-mech
Inconsistencies in steady state thermodynamics
我们解决的问题，扩展热力学的非平衡稳态。使用驱动随机晶格气体，我们问是否一致的定义的有效化学势μ，和有效温度T_e，是可能的。μ和T_e通过共存来确定，即，在被驱动系统和储存器之间的粒子和能量的零通量。在最近邻不相容的格子气中，温度不相关，并且我们发现有效化学势是密度和驱动强度的函数，满足第零定律，正确地预测了共存体系的密度。在Katz-Lebowitz-Spohn驱动的格子气中，μ和T_e都需要定义。我们分析表明，在这种情况下，违反第零定律的大都市汇率，并确定数值违规的大小。通用汇率似乎违反了第零定律。值得注意的是，Sasa和Tasaki提出的系统-储层耦合[J. Stat. 125，125（2006）]，是免费的不一致，第零定律成立。这是因为该速率仅取决于施主系统的状态，而与受主系统的状态无关。
2014-03-25 cond-mat.stat-mech
Pressure and entropy of hard spheres in the weakly nonequilibrium heat-conduction steady state
采用连续介质方法计算了小热流密度稳态硬球系统的热力学量。压力、内能和熵的解析表达式在温度梯度的四阶近似下得到。结果表明，梯度对内能的贡献依赖于体积，而熵满足非平衡过程热力学第二定律。对3D、2D和1D尺寸执行计算。
2016-12-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Uncertainty Relation in Interacting Many-Body Systems
热力学不确定关系（TUR）已被充分研究了少自由度系统。虽然原则上，TUR也适用于具有许多相互作用的自由度的更复杂系统，但迄今为止对其在此类系统中的行为知之甚少。我们分析了TUR在热力学极限的混合物驱动粒子与短程相互作用。我们的主要结果是一个明确的表达的最佳估计的总熵产生的单粒子电流和两粒子电流之间的相关性。各种版本的驱动格子气的定量结果证明了这种方法的实际实施。
2022-02-24 cond-mat.stat-mech
Universal expression for adiabatic pumping in terms of non-equilibrium steady states
我们发展了一个统一的处理泵浦和非平衡态热力学。我们表明，通过绝热机械操作在平衡状态下产生的泵浦电流可以表示在相应的驱动非平衡系统的稳态分布。我们还表明，在泵送的总传输可以从输入到驱动对应的工作进行评估。这些发现使我们对泵浦和非平衡态热力学有了统一的看法。
2014-08-21 cond-mat.stat-mech
Dynamics and thermodynamics of a pair of interacting magnetic dipoles
我们考虑一对磁偶极子通过其磁场相互作用的动力学和热力学。我们只考虑“自旋”自由度;偶极子在空间中是固定的。有了这个限制，就有可能以解析形式给出运动方程的通解。结合低温渐近级数和完全高温展开计算了比热和零场磁化率等热力学量。自相关函数的热期望值被确定为包括在$T$中的线性项的低温制度。此外，我们比较我们的分析结果与基于蒙特卡罗模拟的数值计算。
2014-10-14 cond-mat.stat-mech
Steady-state thermodynamics for population dynamics in fluctuating environments with side information
稳态热力学（SST）是一个相对新兴的物理学分支，它处理稳态之间的转变。在本文中，我们发现了一个类似SST结构的生物种群动态，可以感觉到他们的波动环境。由于SST中的热量分为两部分，我们将种群增长分解为两部分：管家增长和超额增长。然后，我们推导出克劳修斯等式和不等式的过度增长。使用数值模拟，我们展示了克劳修斯不等式的行为取决于噪声的大小和生物体采用的策略。最后，我们讨论了我们的研究结果的新颖性，并将其与以前的研究进行比较。
2021-12-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Generalized entropy and extensions of the second law of thermodynamics and the Clausius relation for quantum systems in steady heat conduction states
这篇论文已被作者撤回。至于原因，请参见本摘要的底部段落。通过推广Tasaki关于宏观量子复合系统两个平衡态之间绝热过程的热力学第二定律的工作，我们得到了第二定律对由感兴趣的系统和两个热库组成的宏观量子复合系统从初始平衡态到最终非平衡态的瞬态绝热过程的推广，其中感兴趣的系统处于稳定的热传导状态。对于感兴趣的系统，我们定义它的广义熵，使它成为一个实验上可测量的量，并完全满足克劳修斯关系的扩展。这篇文章已经被作者撤回，因为当处于稳定热传导状态的系统从两个库中分离出来，然后在第1.2节定义的温度T^bar处附着到一个库中，从而在T^bar处达到平衡态时，本文提出的广义熵违反了第二定律。在这个不可逆过程中，系统和水库的总熵保持不变，因此违反了第二定律。
2014-05-23 cond-mat.stat-mech
Steady state thermodynamics in population dynamics
我们报告，在波动环境中的人口动力学伴随着数学上等价的结构，稳态热力学。该结构将波动环境中的种群增长分解为持家部分和过剩部分。内务处理部分表示在环境变化历史期间每个条件的静止增长率的积分。超额部分是指环境转换时产生的超额增长。针对超增长问题，得到了克劳修斯不等式，给出了超增长的上界。在准静态的环境变化中，这种相等性是可以实现的。我们还澄清，这个界限可以通过“谱系适应性”，这是一个实验观察到的量进行评估。
2015-09-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Shape-Dependent Thermodynamics and Non-Local Hydrodynamics in a Non-Gibbsian Steady-State of a Drift-Diffusion System
形状相关的热力学和非局部流体动力学被认为是发生在耗散稳态的驱动扩散系统。数值模拟证实了这些预测。与幂律相关性不同，这些现象不能用“临界”假设来解释。相反，它们要求系统的有效哈密顿量包含非常长的势能，使得不变概率测度形式上是“非吉布斯的”。
1998-01-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.flu-dyn
Thermodynamic potential of interacting Bose-Einstein gas confined in harmonic potential
研究了有限温度下原子间的相互作用效应和玻色-爱因斯坦气体的有限尺寸效应。利用平均场方法，考虑相互作用和有限尺寸效应，导出了有限体系的热力学势，得到了凝聚分数、化学势和内能。在这种方法中，我们可以把热力学量当作理想玻色气体的热力学量来处理。研究发现，相互作用效应使相变温度向低温方向移动了几个百分点。在转变温度以上，这些量与非相互作用玻色气体一致。
2001-02-15 cond-mat.stat-mech
Confined Harmonically Interacting Spin-Polarized Fermions in a Magnetic Field: Thermodynamics
研究了磁场和粒子间简谐相互作用对势场中有限个自旋极化费米子热力学性质的影响。本研究是对我们的对称化全同粒子密度矩阵路径积分方法的推广。本文计算了在有磁场存在的抛物势阱中N个自旋极化费米子的三维简谐相互作用模型。对于有限数量的粒子，得到了自由能和内能。对于大约100个或更多的粒子，与量子极限的偏差可以忽略不计，但是即使对于阱中存在的更少数量的费米子，也已经满足了与连续近似态密度相似的标度关系。
1999-01-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of interacting hard rods on a lattice
本文给出了具有任意近邻相互作用的格点硬棒的等压配分函数的精确推导。自由能和所有的热力学函数推导相应的，他们写的形式，是一个适合的数值实现。作为一个应用程序，我们已经考虑了晶格棒与纯硬核相互作用，棒与远程引力，最后一个带电硬棒与带电边界（玻色气体），一个模型，是相关的研究几种现象，如电荷调节，离子液体附近的带电界面，和一个阵列的带电近晶层或脂质多层。在所有情况下，热力学分析已经完成了数值使用Broyden算法。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech
Two-temperature Steady State Thermodynamics for a Radiation Field
对真空中两个不同温度的黑体所夹的辐射场构造了一个一致稳态热力学的候选模型。由于光子的无碰撞性质，辐射场的稳态完全由两个黑体的温度决定。然后将第零、第一、第二和第三定律推广到定态，其中定态的概念对于几何形状为各向异性和非均匀的系统起着重要的作用。本文提出的热力学形式主义不包括作为状态变量的能流。这与C. Essex，Adv. 3（1990）435; Planet.空间Sci. 32（1984）1035”，与耗散系统的不可逆热力学的成功相反，非平衡辐射场不服从使用能流及其共轭力的熵产生率的双线性形式。虽然本文给出的形式可能是辐射场所特有的，但明确定义了辐射场定态的非平衡序参量。这个序参量表示系统的几何形状决定了稳态离平衡有多远。几何对称性越高，稳态距离越远。
2005-09-05 astro-ph cond-mat.stat-mech physics.space-ph
Steady shear flow thermodynamics based on a canonical distribution approach
本文用正则分布方法建立了一个描述剪切流的非平衡定态热力学模型。利用经典力学中的拉格朗日形式，基于运动标架中的能量，构造了剪切流的正则分布。从这个分布中，我们推导出埃文斯-汉利剪切流热力学，其特征在于热力学第一定律$dE = T dS - Q dγ$，该定律将能量$E$、熵$S$和剪切速率$γ$的微小变化与动力学温度$T$联系起来。我们的中心结果是系数$Q$由Helfand粘性矩给出。这种方法导致剪切流的热力学稳定性条件，其中之一是相当于$Q$的关联函数的积极性。我们强调的作用，需要维持稳定的剪切流在这种方法中的外部工作，并从理论上表明，其功率$\dot{W}$的合奏平均必须是非负的。引入随时间增加的非平衡熵，使得基于该熵的热量等于$\dot{W}$的平均值。用非平衡分子动力学模拟计算了二维多粒子系统的软核相互作用，得到了支持我们的解释的结果。
2003-12-10 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Fact-checking Ziegler's maximum entropy production principle beyond the linear regime and towards steady states
我们挑战声称，最大熵产生的原则产生的共轭电流和力之间的物理现象学关系，甚至超出了线性制度，并在网络中的电流安排自己最大限度地增加熵产生的系统接近稳定状态。特别是：（1）我们证明了Ziegler热力学正交原理导致高阶响应系数严格的互反关系，并在随机热力学框架下给出了一个不满足它们的简单显式模型;（2）在网络上，执行基尔霍夫电流定律，我们表明熵产生的最大化规定了粗粒度观测值之间的相互关系，但并不对稳态的开始负责，而是由于最小熵产生原理。
2013-07-08 cond-mat.stat-mech
Reversibility, heat dissipation and the importance of the thermal environment in stochastic models of nonequilibrium steady states
我们研究随机过程，用于模拟非平衡过程（例如，拉RNA或拖动胶体），所以故意违反细致平衡。我们认为，通过结合信息论的不可逆性与非平衡功定理的措施，抽象动力学所隐含的热物理可以确定。这个度量在热力学熵的产生上是有界的，因此可以量化随机动力学对现实的建模程度。我们还使用我们的研究结果来批判各种建模方法和稳态热力学中出现的概念。
2007-11-12 cond-mat.stat-mech
Exact equalities and thermodynamic relations for nonequilibrium steady states
本文研究在非平衡条件下，物理系统中使一个非平衡稳态（NESS）变为另一个NESS的热力学操作。我们通过一个合适的马尔可夫跳过程的系统建模，并根据外部代理不同的马尔可夫过程的参数的协议处理热力学操作。然后，我们证明，除其他关系，一个NESS版本的Jarzynski平等和扩展克劳修斯关系。后者可以作为NESS热力学的一个出发点。我们还发现，相应的非平衡熵有一个微观表示的对称香农熵的系统中的微观描述的状态涉及“动量”。所有结果在数学上都是严格的。
2014-12-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Dynamics and thermodynamics of rotators interacting with both long and short range couplings
研究了最近邻耦合对铁磁哈密顿平均场模型（HMF）热力学和动力学性质的影响。对于一定范围的反铁磁最近邻耦合，观察到一个典型的一级转变，和典型和微正则系综是不等价的。在研究非平衡态的弛豫时间时发现，与HMF模型一样，一类非磁态也是准稳态的，其寿命随自由度$N$的代数发散.亚稳态的寿命被发现与$N$的预期呈指数增长。
2005-10-19 cond-mat.stat-mech
When dissipative steady states admit thermodynamic occupation laws
Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构先进科学研究中心）
本文针对非平衡稳态中有限定常循环与全局精确速率比场的不相容问题，构建扇区分割几何结构，提出强偏置/快速重置、自主重分布等方法，获得热力学占据定律的适用条件，相关结果可应用于量子点激光器。
2026-08-28 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for underdamped dynamics driven by time-dependent protocols
欠阻尼动力学的热力学不确定关系（TUR）有着令人感兴趣的问题，而过阻尼动力学的热力学不确定关系（TUR）最近才被推导出来。即使在稳态情况下，一个适当的方式来匹配欠阻尼和过阻尼TURs还没有找到.我们推导出欠阻尼系统的TUR一般时间依赖协议，覆盖稳态，通过使用Cramér-Rao不等式.我们表明，由此产生的TUR引起的方差和熵产生的产品的不平等。证明了在大粘度极限下，该方法接近于已知的过阻尼结果。我们提出了三个例子来证实我们的严格结果。
2021-06-04 cond-mat.stat-mech
Violation of local equilibrium thermodynamics in one-dimensional Hamiltonian-Potts model
School of Environmental Science and Engineering, Kochi University of Technology（高知工科大学环境科学与工程学部）
通过一维分数阶哈密顿-Potts模型研究非平衡一级相变，发现界面温度偏离平衡转变温度，证实局部平衡描述被违反，且界面温度与全局热力学预测一致。
2026-06-12 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of the First and Second Kind: Averages and Fluctuations
我们比较两种方法，非平衡热力学，两个发电机支架制定的时间演化方程的平均值和宏观波动理论，在稳态条件下的等温驱动扩散系统。这两种方法的波动耗散关系起着重要的作用，详细的比较。在这两种方法中引入的非平衡亥姆霍兹自由能不同的边界条件的结果。用投影算子方法导出的Fokker-Planck方程能较好地再现非平衡稳态中的长程涨落，为描述含时非平衡系统中宏观平均附近的物理涨落提供了最有希望的可能性.
2009-10-08 cond-mat.stat-mech
An expression of excess work during transition between nonequilibrium steady states
过剩功是在非平衡稳态之间转变过程中功的非发散部分。它是稳态热力学（SST）中的一个中心量，而SST是非平衡态热力学理论的候选者。利用NESS的宏观线性响应关系，导出了NESS准静态相变过程中的超额功表达式。该表达式是矢量势在控制参数空间中的线积分。给出了矢量势与NESS响应函数之间的关系，从而得到SST与宏观量之间的关系。我们还通过非平衡响应函数的微观表达式将宏观公式与微观物理联系起来，得到了与前人研究一致的结果。
2014-11-23 cond-mat.stat-mech
