有限功率下的卡诺循环：最大效率的可实现性
统计力学
2013-12-16 v2 量子物理
摘要
我们旨在理解热机的最大（卡诺）效率是否以及在何种程度上可以在有限功率下实现。为此，我们将卡诺循环推广至不受限于慢过程的情形。我们表明，对于现实（即非特意设计）的引擎 - 热浴相互作用，执行接近最大效率的广义循环且功最优的引擎具有较长的循环时间，因而功率趋于零。这一方面被证明与计算复杂性理论相关。该效应的一个物理表现是蛋白质折叠问题中的 Levinthal 悖论。针对现实蛋白质解决此悖论，使得构建能够在有限功率下提取最大可能功的 40% 并达到 90% 最大效率的引擎成为可能。对于特意设计的引擎 - 热浴相互作用，卡诺效率可在高功率下实现。
引用
@article{arxiv.1304.0262,
title = {Carnot Cycle at Finite Power: Attainability of Maximal Efficiency},
author = {Armen E. Allahverdyan and Karen V. Hovhannisyan and Alexey V. Melkikh and Sasun G. Gevorkian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0262},
year = {2013}
}
备注
12 pages, 2 figures, 2 tables. The published version