Sistemas Complejos

Una dificultad para describir sistemas sin equilibrio es que la temperatura térmica ya no caracteriza completamente las distribuciones de probabilidad para los muchos grados de libertad del sistema. Por ejemplo, la temperatura térmica especifica las distribuciones de velocidad y posición de las partículas en un gas de equilibrio, mientras que la temperatura térmica revela muy poco sobre un líquido formador de vidrio muy por debajo de la temperatura del vidrio o una suspensión coloidal densa accionada en cizallamiento simple., Los físicos han buscado durante mucho tiempo una variable interna que pueda usarse para caracterizar sistemas alejados del equilibrio.

Mehta y Edwards fueron quizás los primeros en señalar que aunque la temperatura térmica no determina las distribuciones estadísticas de partículas macroscópicas como los polvos, las propiedades estadísticas de estos sistemas aún podrían caracterizarse por un pequeño número de variables de estado macroscópicas, como el volumen libre.,

definieron la temperatura efectiva como la variable intrínseca que es la derivada del volumen o energía configuracional con respecto a la entropía configuracional. Esta definición se basa en la intuición de que para muchos sistemas la temperatura térmica no es suficiente para causar reordenamientos de configuración, pero el cizallamiento lento o la agitación hace que las partículas exploren ergódicamente el espacio de configuración.

on, et al. y Haxton y Liu han utilizado esta definición entrópica, así como definiciones basadas en fluctuación-disipación en materiales vítreos simulados., Sus resultados son muy alentadores; sugieren que una sola temperatura efectiva describe los grados configuracionales de libertad en empaques amorfos cortados lentamente. En otras palabras, la temperatura efectiva es un parámetro de estado interno, al igual que un parámetro de orden, que especifica el trastorno en los empaques de configuración. Al combinar una ecuación de calor que da cuenta de la temperatura efectiva con un modelo para reordenamientos de partículas, generamos un modelo para la deformación en materiales amorfos.

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