化学反应的简化模型的热力学：PEA和QSSA
摘要：部分均衡近似（PEA）和准稳态近似（QSSA）是将复杂的宏观化学反应简化为简单可计算的反应的两种经典方法。之前的研究主要关注在应用模型简化之前和之后解的准确性。然而，在本文中，我们从热力学的角度出发，试图建立原始可逆化学质量作用方程和通过PEA或QSSA简化模型之间的关键热力学量（如熵产生率、自由能耗散率和熵流率）的定量连接。我们的研究结果揭示，PEA和QSSA在简化过程中不一定能保持原始完整模型的良好热力学结构（例如自由能耗散率的非负性丧失），尤其是当代数关系取代微分方程时。通过在分析和数值上以Michaelis-Menten反应作为原型的应用进一步验证了这些结果。我们期望我们的研究能够从非平衡热力学的新视角，激发对各种模型简化或近似方法的有效性的重新审视。
作者：Liangrong Peng, Liu Hong
论文ID：2308.06770
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-08-15