تظل الانتروبيا الديناميكية الحرارية لتدفق أويلر ثابتة ، وفقًا لقواعد الديناميكا الحرارية. البروفيسور ماهيندرا فيرما والباحث الباحث Soumyadeep Chatterjee من قسم الفيزياء ، IIT كانبور، قدم "الانتروبيا الهيدروديناميكية" كمقياس للترتيب في نظام متعدد النطاقات غير متوازن مثل الأنظمة الهيدروديناميكية والفيزياء الفلكية وتطبيقه على الاضطراب.
ووجدوا أن تدفق أويلر ثنائي الأبعاد ، أو التدفق بدون لزوجة ، يتطور من اضطراب إلى نظام. تم استخدام الحجج التحليلية والمحاكاة العددية الدقيقة في هذه الدراسة ، والتي تقدم معلومات ثاقبة يمكن أن تحسن كيفية تعامل العلماء مع الموضوعات الأساسية ذات الأهمية الحاسمة مثل ترتيب اضطراب التطور ، و القانون الثاني للديناميكا الحرارية، والتحويل الحراري ، العملية التي تحقق العمليات الفيزيائية من خلالها التوازن الحراري.
يتغير تدفق أويلر ثنائي الأبعاد من ترتيب إلى اضطراب ، ويخرج النظام من حالة التوازن بسبب تبادل الطاقة المثير للاهتمام بين هياكل التدفق التي تنتهك توازن الطاقة الدقيق. ينتج السلوك غير المتوازن لاضطراب أويلر ثنائي الأبعاد عن سلسلة عكسية من الطاقة.
باستخدام الانتروبيا الهيدروديناميكية لاضطراب أويلر ، أظهر العلماء أن الانتروبيا الهيدروديناميكية لتدفق أويلر ثنائي الأبعاد يتناقص بمرور الوقت أثناء اقترابه من حالة التقارب. وجد الثنائي أيضًا أن الحالة النهائية للتدفق تعتمد بشكل حاسم على الحالة الأولية.
توضح النتائج أن النظام الديناميكي المعزول قد يتطور من الفوضى إلى النظام على المقاييس العيانية وأن هناك حاجة إلى توخي الحذر من الادعاءات العامة حول "التطور من النظام إلى الفوضى" في أي نظام. بناءً على النتائج التي توصلوا إليها ، يعتقد البروفيسور فيرما والسيد شاترجي أن تطورًا مشابهًا قد يحدث في أنظمة الجاذبية الذاتية.
وفقا للعلماء، قد تكون الانتروبيا الهيدروديناميكية مفيدة في قياس الترتيب في النظم البيولوجية ، والديناميكية المائية ، والفيزياء الفلكية ، والبيئية ، والاقتصادية.
المرجع مجلة:
- ماهيندرا ك.فيرما وسومياديب تشاترجي. الانتروبيا الهيدروديناميكية وظهور النظام في اضطراب أويلر ثنائي الأبعاد. سوائل المراجعة البدنية. المجلد 7. تشرين الثاني (نوفمبر) 2022. رقم المقالة: 114608. DOI: 10.1103 / PhysRevFluids.7.114608
