Układy złożone

jedną z trudności w opisaniu układów nierównoważnych jest to, że temperatura cieplna nie jest już całkowicie scharakteryzowana rozkładami prawdopodobieństwa dla wielu stopni swobody układu. Na przykład temperatura termiczna określa prędkość i rozkład położenia cząstek w gazie równowagi, podczas gdy temperatura termiczna ujawnia bardzo niewiele o cieczy tworzącej szkło znacznie poniżej temperatury szkła lub gęstej zawiesinie koloidalnej napędzanej prostym ścinaniem., Fizycy długo poszukiwali wewnętrznej zmiennej, która może być użyta do scharakteryzowania układów dalekich od równowagi.

Mehta i Edwards byli być może pierwszymi, którzy zwrócili uwagę, że chociaż temperatura termiczna nie determinuje rozkładów statystycznych dla makroskopowych cząstek, takich jak proszki, właściwości statystyczne tych układów mogą nadal charakteryzować się niewielką liczbą makroskopowych zmiennych stanu, takich jak wolna objętość.,

zdefiniowali temperaturę efektywną jako zmienną wewnętrzną, która jest pochodną objętości lub energii konfiguracyjnej w odniesieniu do entropii konfiguracyjnej. Definicja ta opiera się na intuicji, że dla wielu układów temperatura cieplna nie jest wystarczająca, aby spowodować zmiany konfiguracyjne, ale powolne ścinanie lub mieszanie powoduje, że cząstki ergodycznie eksplorują przestrzeń konfiguracyjną.

Ono, i in. Haxton i Liu użyli tej definicji entropicznej, a także definicji opartych na fluktuacji i rozpraszaniu w symulowanych materiałach szklistych., Ich wyniki są bardzo zachęcające; sugerują, że pojedyncza temperatura efektywna opisuje konfigurowalne stopnie swobody w wolno ścinanych amorficznych opakowaniach. Innymi słowy, temperatura efektywna jest wewnętrznym parametrem stanu, podobnie jak parametr porządkowy, który określa zaburzenie w pakietach konfiguracyjnych. Łącząc równanie ciepła, które odpowiada temperaturze efektywnej z modelem przestawiania cząstek, generujemy model deformacji w materiałach amorficznych.

Share

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *