范德瓦爾斯黑洞的幾何熱力學(xué)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 23:01
幾何熱力學(xué)方法是近年來研究黑洞和普通物理系統(tǒng)的熱力學(xué)特性的一種新的方法。通過這種方法,我們可以把任意熱力學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)相空間幾何化,引入對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)度規(guī),將熱力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題進(jìn)行研究。利用這種方法得到的相空間幾何特性與系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)之間有一個(gè)很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系經(jīng)由大量工作驗(yàn)證,對(duì)于不同熱力學(xué)系統(tǒng)具有普遍性,且與其他方法得到的結(jié)果是一致的。在第二章中,我們介紹四維時(shí)空中一類特殊的靜態(tài)球?qū)ΨQ漸進(jìn)AdS黑洞,即范德瓦爾斯黑洞。這種黑洞的特殊之處在于當(dāng)我們將宇宙常數(shù)項(xiàng)處理為熱力學(xué)壓強(qiáng)時(shí),寫出的黑洞狀態(tài)方程與范德瓦爾斯流體的狀態(tài)方程形式完全一致。因其構(gòu)建方法比較特殊,需要將黑洞狀態(tài)方程的一般形式與范德瓦爾斯?fàn)顟B(tài)方程相結(jié)合解方程,所以還要去檢驗(yàn)其是否滿足能量條件。在第三章中,我們研究了范德瓦爾斯黑洞的幾何熱力學(xué)性質(zhì),分為幾種不同情況,討論參數(shù)a,b取不同值對(duì)其熱力學(xué)性質(zhì)的影響。經(jīng)計(jì)算,我們發(fā)現(xiàn)它的熱力學(xué)特性與范德瓦爾斯流體的熱力學(xué)特性確實(shí)存在相似性!柚鸂顟B(tài)方程,我們可以構(gòu)建普通熱力學(xué)系統(tǒng)與黑洞之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)范德瓦爾斯?fàn)顟B(tài)方程退化為理想氣體方程時(shí),范德瓦爾斯黑洞也將...
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2取常數(shù)J時(shí)克爾黑洞的相圖
圖2.1具體能量條件給出的限制如圖所示,與P的取值有關(guān)。取值越小,范圍越大。??圖中我們選取的參量大小為:尸=0.001,?il/?=?0.1。??因度規(guī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及對(duì)數(shù)函數(shù),無法給出一般情況下的解析結(jié)果,在??
曲率張量消失,表明此平衡態(tài)空間平直,缺少熱力學(xué)相互作用。??簡(jiǎn)單介紹范德瓦爾斯流體P-r圖特性,與上述結(jié)果進(jìn)行比較。范德??瓦爾斯流體P?-?r圖的等溫線行為如圖3.1所示,臨界行為發(fā)生在??Tc=27b1?Vc?=?36:?Pc=?27^'?(3'5)??當(dāng)溫度高于臨界溫度或壓強(qiáng)大于臨界壓強(qiáng)時(shí),不存在不同的相,物質(zhì)總??是均勻的。當(dāng)溫度低于臨界溫度,r<?7;.圖上顯示出明顯的振蕩結(jié)構(gòu),對(duì)??應(yīng)于著名的氣-液相變。嚴(yán)格上,只有兩相同時(shí)存在時(shí),即只有在相平??衡曲線上,才可談?wù)搩上唷6鴥H有純粹定量的差別時(shí),對(duì)于這樣的兩相才??可能有臨界點(diǎn)存在。??如圖3.2所示,我們?cè)冢校,平面畫一條液體和氣體的等溫線,也就是??當(dāng)均勻物體等溫膨脹時(shí)P對(duì)r的關(guān)系的曲線根據(jù)熱力學(xué)不等式??(蓋)r<。,?(3'6)??
本文編號(hào):3217464
【文章來源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2取常數(shù)J時(shí)克爾黑洞的相圖
圖2.1具體能量條件給出的限制如圖所示,與P的取值有關(guān)。取值越小,范圍越大。??圖中我們選取的參量大小為:尸=0.001,?il/?=?0.1。??因度規(guī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及對(duì)數(shù)函數(shù),無法給出一般情況下的解析結(jié)果,在??
曲率張量消失,表明此平衡態(tài)空間平直,缺少熱力學(xué)相互作用。??簡(jiǎn)單介紹范德瓦爾斯流體P-r圖特性,與上述結(jié)果進(jìn)行比較。范德??瓦爾斯流體P?-?r圖的等溫線行為如圖3.1所示,臨界行為發(fā)生在??Tc=27b1?Vc?=?36:?Pc=?27^'?(3'5)??當(dāng)溫度高于臨界溫度或壓強(qiáng)大于臨界壓強(qiáng)時(shí),不存在不同的相,物質(zhì)總??是均勻的。當(dāng)溫度低于臨界溫度,r<?7;.圖上顯示出明顯的振蕩結(jié)構(gòu),對(duì)??應(yīng)于著名的氣-液相變。嚴(yán)格上,只有兩相同時(shí)存在時(shí),即只有在相平??衡曲線上,才可談?wù)搩上唷6鴥H有純粹定量的差別時(shí),對(duì)于這樣的兩相才??可能有臨界點(diǎn)存在。??如圖3.2所示,我們?cè)冢校,平面畫一條液體和氣體的等溫線,也就是??當(dāng)均勻物體等溫膨脹時(shí)P對(duì)r的關(guān)系的曲線根據(jù)熱力學(xué)不等式??(蓋)r<。,?(3'6)??
本文編號(hào):3217464
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