The Second Law of Steady State Thermodynamics for Nonequilibrium Quantum Dynamics
本文从微观的观点研究了开放量子系统的普通热力学第二定律和稳态热力学第二定律。基于Lindblad的H-定理，我们证明了这两个第二定律与完全正映射产生的量子动力学是一致的。此外，还得到了某些量子动力学系统的熵产生和“管家热”的微观表达式。
2001-09-05 cond-mat.stat-mech
Unnormalized nonextensive expectation value and zeroth law of thermodynamics
我们试图建立热力学第零定律的框架内的非广延统计力学的基础上经典的归一化$\texttt{Tr}\hatρ=1$和非归一化的期望$x=\texttt{Tr}\hatρ^q\hat{x}$。讨论了热力学的热力学第一定律以及该形式体系中热和功的定义。
2001-11-15 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical derivation of the second law of thermodynamics
在宏观（量子或经典）哈密顿系统中，我们证明了热力学第二定律的最小功原理和熵增加定律的形式下，假设初始状态由一般平衡分布描述。因此，一旦我们接受了平衡统计力学，第二定律就是逻辑上的必然。
2000-12-19 cond-mat.stat-mech
Robustness of the second law of thermodynamics under generalizations of the maximum entropy method
它表明，热力学定律是非常强大的推广下的熵的形式。利用Bregman型相对熵，证明了Clausius不等式总是成立的.这意味着热力学是高度普适的，并不排除最大熵方法的一致推广。
2007-08-12 cond-mat.stat-mech
Nonextensibility of energy in Tsallis' statistics and the zeroth law of thermodynamics
本文讨论了Tsallis统计中存在的两个重要问题，一是能量是否是广延的，二是是否有必要引入所谓的广义热力学第零定律。结果清楚地表明，像熵，能量也是非广泛的Tsallis统计，热力学第零定律已隐含在Tsallis统计自1988年以来。并阐明了许多研究者所采用的标准能量可加性规则不适用于Tsallis统计，因为它不仅违反能量守恒定律，而且其推论与热力学第零定律相矛盾。
2005-02-21 cond-mat.stat-mech
The Third Law of Quantum Thermodynamics in the Presence of Anomalous Couplings
解析地得到了与热浴耦合的谐振子的量子热力学函数。结果表明，自由能和熵随温度的衰减比通常的耦合形式快。这意味着速度相关的耦合有助于确保热力学第三定律。
2008-01-26 cond-mat.stat-mech
Zeroth and Second Laws of Thermodynamics Simultaneously Questioned in the Quantum Microworld
根据开放系统的标准量子理论的原理，目前已知有几种量子开放系统模型违反热力学第二定律。在这里，一个新的和相当平凡的另一种类型的模型建议描述的机制，违反，根据相同的原则，热力学热力学定律的第零和第二定律的同时。直到技术上的微小修改，该模型类似于一些模型已经知道，解决了标准的手段，并正确理解。因此，热力学的两个基本原理在严格量子情形下的普遍有效性同时受到质疑。
2001-02-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics' 0-th-Law in a nonextensive scenario
Tsallis的热统计学现在被认为是统计力学考虑的新范式。然而，它仍然受到一个严重的障碍：热力学第零定律的推广到一个非广泛的情况是困难的困扰。在这里，我们将展示如何克服这个问题。
2000-09-25 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
Second law, entropy production, and reversibility in thermodynamics of information
我们提出了一个信息热力学的基本概念的教学审查，通过集中在热力学第二定律和熵产生。特别是，我们讨论了热力学可逆性，逻辑可逆性和热辐射的背景下，朗道原理和澄清，这三个概念是从根本上彼此不同的关系。我们还讨论了测量和麦克斯韦妖反馈控制的热力学。我们澄清恶魔和第二定律确实是一致的，在测量和反馈过程中单独，通过包括互信息的熵产生。
2017-12-19 cond-mat.stat-mech
Second law of thermodynamics for macroscopic mechanics coupled to thermodynamic degrees of freedom
仅基于经典的哈密顿动力学，我们证明了最大功原理中的宏观动力学自由度本质上耦合到微观自由度的系统。与最近的不可逆功和自由能之间的恒等式不同，例如在Jarzynski关系中，宏观动力学不受外部作用的控制，而是经历微观自由度的反作用。我们的定理涵盖了宏观物体、热力学机器和分子马达之间的碰撞等物理情况。
2005-11-17 cond-mat.stat-mech
The vanishing of heat capacity as thermodynamic third law implies existence of singular systems
本文提出定理：将热容趋于零视为热力学第三定律必然导致奇异系统的存在，并用两个已知反例加以印证。
2024-06-27 cond-mat.stat-mech
Qualms regarding "Non-extensive Hamilton systems follow Boltzmann's principle no Tsallis statistics--phase transitions, second law of Thermodynamics" by D.H.E. Gross, Physica A, 305 (2002) 99
作者的一些基本误解得到纠正。
2003-11-12 cond-mat.stat-mech
Validity of the second law in nonextensive quantum thermodynamics
在量子体系中讨论了非广延统计力学中的热力学第二定律。利用与以q为指标的Tsallis熵相关的广义相对熵的凸性，证明了Clausius不等式在q = 0 ~ 2的范围内成立.这种对熵指数q的范围的限制纯粹是量子力学的，并且在经典理论中，对于第二定律的有效性，不存在q的上限。
2003-04-02 cond-mat.stat-mech
Information theory based relations between thermodynamic's 1st. and 2nd. laws
我们集中注意力在一些特殊的热力学关系（PTR）。使用信息论的概念，我们表明，对于一个可逆的过程，微观考虑这些PTR使伴随的第一和第二定律的信息内容等同。在试图确定相应的平衡微观概率分布时，得到了相应的论证。我们还描述了上述信息等价性不成立的其他情况。
2006-01-04 cond-mat.stat-mech
Fisher information and thermodynamics' 1st. law
最近，从第一原理出发，热力学第一定律（TFL）可以在微观上获得，而不需要调用绝热定理（AT）[Physica A，{ \bf 356}，167（2005）]。我们在这里表明，TFL也可以被发现为费舍尔的信息措施，遵循类似的程序。此外，它被证明，在一个过程中，其中的概率分布是无穷小变化的费舍尔第一定律的要求是等价于最小化费舍尔的信息测量受到适当的约束。
2005-09-28 cond-mat.stat-mech
Refined Second Law of Thermodynamics for fast random processes
我们建立了一个改进的热力学第二定律的朗之万随机过程描述介观系统驱动的保守或非保守力和相互作用的热噪声。改进是基于Monge-Kantorovich最优质量输运。一般性的讨论说明了一个模型的数值分析的微米尺寸的粒子操作的光镊。
2012-01-16 cond-mat.stat-mech
Local equilibrium and the second law of thermodynamics for irreversible systems with thermodynamic inertia
对于具有时滞响应的非平衡系统，局部平衡的有效性一直受到质疑。特别是，对于具有非零热力学惯性的系统，局部平衡的假设导致熵产生的负值，这与热力学第二定律相矛盾。在本文中，我们解决这个问题，提出了一个变分制定的不可逆演化的系统与非零的热力学惯性。我们介绍拉格朗日，这取决于正常的和所谓的“镜像”系统的属性。我们表明，标准的发展方程，特别是麦克斯韦-Cattaneo-Vernotte方程，可以从变分过程中不超出局部平衡的假设。我们还认为，热力学第二定律应理解为变分过程和局部平衡性质的结果。对于具有瞬时响应的系统，这导致局部瞬时熵产生总是正的标准要求。然而，如果一个系统的特点是延迟响应，热力学第二定律的公式应该改变。特别是，这个量总是为正的，它不是瞬时熵产生，而是在热浪期间平均的熵产生。
2015-07-28 cond-mat.stat-mech
Comment on "Third Law of thermodynamics as a key test of generalized entropies"
Bento \textit{et al.} [Phys. Rev. E 91，022105（2015）]指出，Tsallis熵违反了$q \leq 0$和$0<q<1$的热力学第三定律。我们表明，他们的结果是有效的，只为$q \geq 1$，因为没有分布最大化Tsallis熵的区间$q \leq 0$和$0<q<1$兼容的系统能量表达式。
2015-07-14 cond-mat.stat-mech
Nonextensibility of internal energy in incomplete statistics and the zeroth law of thermodynamics
基于不完全统计熵和联合概率因子分解条件，研究了不完全统计熵中存在的两个有争议的问题：一是复合系统内能的正确表达式是什么;二是热力学第零定律是否成立.通过精确的数学计算，导出了复合体系内能的一些新的等效表达式。此外，通过自洽计算，阐明了热力学第零定律也适用于IS，但无法从理论上加以证明。最后指出文献中导出的广义热力学第零定律和复合体系内能的表达式是不正确的，因为其中隐含了两个不合理的假设。
2007-02-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic origin of universal fluctuations and two-power laws
本文讨论了具有受激自由度系统中响应函数的普适性。我们提出了一个统一的两个现有的现象，两个幂律衰减和偏离幂律由于非扩展性。通过在非线性约束条件下最大化熵，得到了一条通用曲线。同样的形式主义可以解释最近由布拉姆韦尔、霍尔兹沃思和平顿发现的普适涨落曲线。
2001-08-22 cond-mat.stat-mech
Zeroth law of thermodynamics and the transformation from nonextensive to extensive framework
在非广延框架下，热力学第零定律不仅决定了Lagrange乘子与密集变量之间的映射，而且决定了非广延熵与广延熵之间的映射.约束的形式决定了广义熵的形式，标准平均值导致Boltzmann-Shannon-Gibbs熵，而归一化有偏平均值导致Renyi熵。拉格朗日乘子和密集变量之间的映射也讨论了在更一般的背景下的组合熵。
2002-07-10 cond-mat.stat-mech
The Rectified Second Law of Thermodynamics
平衡态热力学与Jarzynski的不可逆功定理相结合，以量化不可逆过程产生的过剩熵。由此得到的第二定律的修正形式与第一定律相似，在这个意义上，它有助于实验测量由不可逆功和热交换引起的过量熵变化，就像第一定律量化由可逆或不可逆功和热交换产生的能量变化一样。整流第二定律的一般形式被进一步应用到准静态不可逆（QSI）过程的一个子类中，对于该过程，系统和周围环境的所有热力学函数都保持连续良好的定义，从而通过沿着QSI路径积分精确的微分函数来促进过剩熵的测量。计算了RNA分子不可逆解折叠产生的机械和热过剩熵，结果表明。
2006-05-29 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium thermodynamics at the microscale: Work relations and the second law
对于宏观系统，热力学第二定律建立了与热库接触的系统所做的功与其自由能变化之间的不等式。对于微观系统，这个结果必须从统计学上考虑，因为围绕平均行为的波动变得很大。近年来，人们已经认识到，这些波动满足一些强大的和意想不到的关系，仍然有效，即使当系统被驱动远离平衡。我们讨论这些关系，并考虑它们揭示了热力学第二定律和在微观尺度上的不可逆性的性质。
2010-02-05 cond-mat.stat-mech
Cooling by Heating: Restoration of the Third Law of Thermodynamics
我们已经对Cleuren等人在Phys.Rev，Lett.108，120603（2012）中提出的最近的量子冰箱模型进行了简单而自然的修改。最初的模型由两个金属引线组成，充当热浴，以及一组量子点，允许在浴之间进行电子输运。它被证明违反了热力学第三定律（不可达性原理，即在有限时间内冷却到绝对零度是不可能的），但考虑到金属中有限的能级间距，我们恢复了第三定律，同时保持了原始模型的所有热力学性质。
2015-11-19 cond-mat.stat-mech
Bluff your way in the second law of thermodynamics
本文的目的是分析热力学第二定律和所谓的时间箭头之间的关系。为此目的，在这个时间箭头的一些不同的方面进行了区分，特别是那些时间（a）对称性和（ir）可逆性。接下来，我回顾了卡诺、克劳修斯、开尔文、普朗克、吉布斯、卡拉西奥多里、利布和英格瓦松的著作中第二定律的版本，并调查了它们与时间之箭的这些方面的联系。它表明，这种联系随着第二定律的这些公式变化很大。根据普朗克的著名公式，第二定律表达了自然过程的不可逆性。但在许多其他的公式中，不可逆性甚至时间不对称性都不起作用。因此，我支持第二定律与时间之箭无关的观点。关键词：热力学，第二定律，不可逆性，时间不对称性，时间之箭。
2001-07-04 cond-mat.stat-mech
Information and the second law of thermodynamics
经典热力学第二定律，基于熵产生的正性，只适用于确定性过程。因此，随机量子热力学第二定律可能不成立。通过建立热力学和信息论之间的基本联系，我们将介绍一种新的方法来定义第二定律，它适用于确定性经典和随机量子热力学。我们的工作将信息很好地纳入第二定律，也提供了一个热力学操作意义的负熵和正熵生产。
2019-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Revisiting the First, Second and Combined Laws of Thermodynamics
本文基于熵变、偏熵、偏体积和化学势，重新修正了热力学第一、第二和综合定律。
2025-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of Time-dependent Langevin Systems: Energy Balance Relation and the Extended Form of the Second Law
从非平衡吉布斯熵的一般定义出发，发展了含时朗之万动力学的一般非平衡热力学理论。结果表明，热力学第一定律和第二定律中出现的符号可以一致地应用于瞬态非平衡过程。我们找到了一个代表系统能量平衡关系的一般等式，并进一步对第二定律的推广形式提出了一个明确的数学解释，它只在含时情况下才成立。最后还介绍了几个经典热力学过程的应用。
2009-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The second law of thermodynamics at the microscopic scale
在量子统计力学中，平衡态被证明是与环境纠缠的系统的典型状态，这表明热力学熵和冯诺伊曼熵之间可能存在一致性。在本文中，我们研究了如何通过相互作用，不导致显着的能量交换，使弛豫向平衡，并认为热力学第二定律在微观尺度上的有效性。
2017-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fractional Entropy Decaying and the Third Law of Thermodynamics
研究了分数阶阻尼系统的量子热力学性质。揭示了一个分数幂律衰减熵函数，为热力学第三定律在量子耗散区的有效性提供了又一证据。揭示了熵随温度趋于绝对零度而从非线性发散函数变为分数阶半线性衰减函数等非平凡性质。
2013-12-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Recovery of the second law in fully quantum thermodynamics
The University of Tokyo（东京大学）
该研究证明，在相关催化剂存在下，热操作下的量子态转换完全由自由能排序决定，从而恢复了全量子热力学中的第二定律，无需外部相干辅助。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on " Second Law of Thermodynamics without Einstein Relation'', arXiv:2405.17142
本文评论指出单一类温度变量不足以构建非平衡马尔可夫开放系统的热力学形式体系，并重新审视第二定律及局部温度概念，通过示例阐明其不足。
2025-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Second Law of Thermodynamics with Discrete Quantum Feedback Control
导出了一个新的热力学不等式，该不等式导致在离散量子反馈控制的帮助下，可以从多热浴中提取最大功。最大功由热力学系统和反馈控制器之间的自由能差和广义互信息量确定。该最大功可以超过传统热力学中的最大功，并且在具有两个热浴的热循环的情况下，热效率可以大于卡诺循环的热效率。我们的结果与热力学第二定律的一致性是由反馈控制器的信息处理所需的功这一事实来保证的。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
First and Second Law of Quantum Thermodynamics: A Consistent Derivation Based on a Microscopic Definition of Entropy
从微观图像推导出热力学热力学定律是统计力学的中心任务。本教程的重点是推导封闭和开放量子系统远离平衡的第一和第二定律，这些基本问题也成为新兴纳米技术的实际相关。推导是基于五个基本量的微观定义：内能，热力学熵，功，热和温度。这些定义被证明满足非平衡态热力学的现象学定律的一大类状态和过程。与以前的结果的一致性证明。该框架适用于包括颗粒传输的多个浴，并考虑了例如，浴的变化温度，其通过显微镜确定。满足熵产生的积分涨落定理。总之，本教程介绍了一个一致的和通用的框架，以理解和应用热力学热力学定律在量子制度和超越。
2021-08-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Lagrangian formulation of irreversible thermodynamics, and the second law of thermodynamics
我们证明了描述系统不可逆演化的方程可以由变分原理导出。我们建议拉格朗日，这取决于正常的和所谓的“镜像”系统的属性。拉格朗日量在时间上是对称的，因此与微观可逆性相容。在正常和镜像系统中的演化方程是解耦的，因此描述了每个系统的独立不可逆演化。热力学第二定律由拉格朗日量的对称性得出。正常系统中的熵增加与镜像系统中的熵减少相平衡，从而存在一个常数“演化积分”。推导依赖于局部平衡的性质，即非平衡态下热力学量之间的局部关系与平衡态下的相同。
2015-02-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The zeroth law of thermodynamics is redundant
我们重新考虑经典唯象热力学的基本组成部分。在这样做的同时，我们表明，第零定律是一个多余的假设的理论推导它从第一和第二定律。这与流行的观念形成鲜明对比，即第零、第一和第二三定律都是必要的和独立的公理。
2018-04-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The zeroth law in quasi-homogeneous thermodynamics and black holes
受黑洞热力学的启发，我们考虑系统的热力学第零定律的熵是一个准齐次函数的广泛的变量。我们表明，在这种情况下，广义吉布斯-迪昂恒等式和麦克斯韦构造的相位共存的基础上的标准零定律是不相容的。我们认为，广义吉布斯-迪昂身份表明修订的第零定律，从而允许重新考虑麦克斯韦的建设类比的标准情况。在黑洞的特殊情况下，我们的建议被认为是物理上的可行性。
2018-01-20 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Correlations, operations and the second law of thermodynamics
完全正的保迹映射对于热力学第二定律的表述是必不可少的。量子系统的动力学，与它们的环境相关，一般不被这样的映射描述。我们探讨如何解决这个问题，通过描述这个问题的经典模拟。我们认为相关的概率分布，其随后的系统动力学是不好的描述随机映射，并规定正确的方式来描述的动态。我们使用这个处方来讨论第二定律的经典版本，适用于相关的概率分布。
2014-11-28 cond-mat.stat-mech physics.class-ph quant-ph
The zeroth law of thermodynamics in special relativity
我们批判性地重新定义的热平衡，在其操作公式，由标准热力学。我们表明，它是指实验条件，打破了协方差的理论在一个基本的水平，因此，它不能适用于移动机构的情况下。我们提出了一个扩展的定义，这是明显的协变，并可以应用到孤立系的研究，在狭义相对论。证明了热力学第零定律在具有相同温度和相同质心四速的物体之间建立了一个等价关系。
2020-05-13 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech gr-qc
Mathematical Formalism of Nonequilibrium Thermodynamics for Nonlinear Chemical Reaction Systems with General Rate Law
本文研究了具有$N$组分、$M$反应和一般速率定律的化学反应模型的非平衡热力学数学形式。建立了J. W.吉布斯宏观化学热力学在G. n.路易斯整体平衡动力学定律（非线性化学动力学中的细致平衡）。这样，平衡态热力学就自然地推广到没有细致平衡的非平衡态。动力学模型用马尔可夫跳跃过程表示。主要发现是广义宏观化学自由能函数及其相应的非负源汇平衡方程。证明是基于这种类型的马尔可夫过程的大偏差原理。本文还证明了随机反应动力学的一般涨落耗散定理。数学理论说明了如何在多尺度系统中从介观动力学中产生新的宏观动力学规律。
2016-09-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
