通过不同相互作用的集体热机：最小模型、热力学与相变
统计力学
2025-08-13 v2
摘要
我们研究了一个由相互作用单元组成的框架的动力学和热力学，其中参数（温度和能量）由于与不同（冷和热）热库的接触而呈现不同值。研究了不同因素的影响，例如热浴之间的接触（同时与非同时接触）、它们之间的耦合（相同或不同耦合）以及相互作用的拓扑结构（全对全和局部相互作用）。对于同时热接触浴，已获得闭合形式的转变线表达式，表示为相互作用能量乘以倒数温度的线性组合，而当接触非同时时则偏离此形式。在不同条件下研究了性能与耗散之间的相互作用，产生了丰富的运行机制，如热机和热泵。热力学量（功率、效率和耗散）之间的关系允许仔细选择参数以确保它们之间理想的折衷。最后，研究了不同相互作用能量（Ising、Potts与Blume-Emery-Griffiths（BEG）类）的影响，揭示Potts相互作用通常表现出优于BEG的性能。
引用
@article{arxiv.2508.06438,
title = {Collective heat engines via different interactions: Minimal models, thermodynamics and phase transitions},
author = {Iago N. Mamede and Vitória T. Henkes and Carlos E. Fiore},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06438},
year = {2025}
}