用过阻尼谐振子构建不可逆类卡诺热机
统计力学
2020-11-23 v1
摘要
我们分析了由处于谐振陷阱中的胶体粒子构建的非平衡类卡诺循环，该粒子浸没于充当热浴的流体中。我们的分析在过阻尼 regime 下进行。该循环包含四个分支：两个等温过程与两个局部绝热过程。在后者中，热浴温度与谐振陷阱的刚度均随时间变化，但方式使得平均热量始终为零。所有分支均以有限速率扫过，因此相应过程是不可逆的，而非准静态的。具体而言，我们感兴趣的是优化该热机以输出最大功率，并刻画相应物理参数的值。最大功率下的效率在整个两热浴温度比范围内都非常接近 Curzon-Ahlborn 界，表明所提协议近乎最优。
引用
@article{arxiv.2006.09426,
title = {Building an irreversible Carnot-like heat engine with an overdamped harmonic oscillator},
author = {Carlos A. Plata and David Guéry-Odelin and Emmanuel Trizac and Antonio Prados},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09426},
year = {2020}
}