有限热浴的克劳修斯不等式揭示普适效率提升

我们研究耦合到有限热浴的纳米尺度器件中的熵产生。这种情况的实验相关性日益增长，但大多数理论方法依赖于仅对无限热浴成立的第二定律表述。我们通过指出克劳修斯1865年的论文已包含适用于有限热浴的恰当第二定律表述（该表述也可从微观量子描述严格导出）来解决此问题。这一克劳修斯不等式表明，非平衡过程的可逆性比先前认为的更高。我们利用它将朗道尔原理正确推广到有限热浴，并证明任何与有限热浴接触的熱机都具有比先前认为的更高的效率。重要的是，我们的结果易于研究，仅需知道热浴的平均能量。