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== 摘要 ==
* '''原文标题'''：The non-equilibrium thermodynamics of active suspensions
* '''中文标题'''：活性悬浮体系的非平衡热力学
* '''发布日期'''：2025-05-27 10:43:26+00:00
* '''作者'''：Pierre Gaspard
* '''分类'''：cond-mat.soft, physics.chem-ph
*'''原文链接'''：http://arxiv.org/abs/2505.21009v1
'''中文摘要'''：摘要：本文研究了由自驱动[[胶体]][[粒子]]组成的[[活性]][[悬浮体系]]。其推进机制源于[[异相催化]]和[[扩散电泳]]耦合作用下[[化学反应]]产生的[[分子]][[浓度梯度]]与[[流体]][[速度]]的相互作用，从而将[[化学自由能]]转化为[[机械运动]]。通过显式考虑活性粒子内部自由度（即确定取向的[[欧拉角]]），我们建立了此类活性悬浮体系的[[非平衡态]][[热力学]][[理论]]。胶体粒子的[[分布函数]]定义在其位置与取向构成的六维[[构型空间]]中，该空间完整表征了活性体系中[[极性]]、[[向列相]]及更高阶的[[取向序]]。局部[[吉布斯]]和[[欧拉]][[热力学关系]]通过胶体分布函数表达，其[[动力学]]由六维局部[[守恒方程]]支配。基于胶体、[[分子组分]]、[[质量]]、[[线性动量]]和[[能量]]的局部守恒方程与动力学方程，我们推导出所有贡献于[[熵产率]]的过程，并确定了其[[热力学力]]（[[亲和势]]）与[[耗散]][[电流密度]]。非平衡[[本构关系]]通过[[居里对称原理]]和基于[[微观可逆性]]的[[昂萨格-卡西米尔倒易关系]]获得。由此，针对由球形[[Janus粒子]]组成的[[等温]]、[[不可压缩]]、[[稀薄]][[悬浮体系]]，所有[[机械化学耦合]]系数均可根据[[流体]][[溶液]]与[[固体]][[颗粒]]间的[[界面特性]]及[[化学流体动力学]]完全确定。最终建立了此类活性体系熵产率的完整表达式。