黄万里文集-第5节
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d
和 E& 必然各是一个极值的必要条件。为了提供足够的条件,推论如次:
当 任 何时刻 在 任一同 时 发生的 虚 拟变差 的 路途上 , 例如图 示 Bb
( X + ?X ; X + ?X ; t ) 或 Cc ( X ? ?X ; X ? ?X ; t ) 或(3)总是有效的。所以,?EC = ??Ed ,
但是 ?EC 和 ?Ed 并不等于零。
23
图示 E?D? 是一条水平线。因为 E&之值对于各变差途径是共同的;而 ECBD
须是一条曲线,把 E&分成两部分,在不同途径上这两部分各不等值。
e C
E 线表示某一可能变差的途径,那里速度 X&
Ke
? 0 ,动能率 E& ? 0 ,总能
& &
率 E ? ESe ,运动近于停止,绝大部分输入的能率成为变形的势能率。这是一个
& & &
极限,那里 Ed 比真实途径的要小得多,而 ?EC 《 0 , ?Ed 》 0 ,(当 x 由左向右而
增)。
C
& & & & &
d
Dd 线表示另一反向的极限,那里 X d 0 = 最大。S&指内在自发的 S&,用来替代现行的 Clausius
不等式和 Boltzman 或 S = K ln m Pmax (m 质量,P 概率)。
?S&
从图 2 中还可看到,当 x 或 t 增进,if 减小,亦即 S 递减。迄 xc 为最小:= 《 0 ,
?x
& &
?S dS dS
《 0 , 《 0 ; '
= 最小。这就是 Prigogine 原理。注意:他所谓 S&趋向
?t dt
?t xc
于最小,是指瞬时的,沿程的相比。而笔者指出的 S&和 s&最大,是指当任何一定
时刻 t、一定断面 x、现实的和虚拟的比较。后者可用来解决一切动不定方程,而
前者却只是现象的描述,无补于实用,且仅是后者的推论而已。
用数式来解释:PL = PL ' ( h; V; ρ; ……); (x; t) '
s&= s&'(P; V ;
T ); (x;
t )' = s&(A; t )
Prigogine 原理是沿着现实的能坡线来讨论 S&~ x ,t。最大产熵率定律是沿着虚拟
L
的立面,在任一断面 x,t 上讨论 S&~ p ,V,T,或 P
~ h ,V。 ? 来定出那个未
知的、唯一的、现实的 s&或 PL 最大值。
30
( )
ds& ds& dA
s&= s&A; t :在 x 处, = 0 = +
?s&
c dt
?A dt
max
?t
min
六、流速场和压力场方程
原文中提出的紊动力学的基本方程,下面是流速场和压力场的:一般性三维 方程,非恒不匀流,U = U(x; y; z),储存功率 Pr :
? ? ? y
(x ; z ) ? y (x ; z