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关于微尺度及以下热机的效率

统计力学 2015-11-05 v2

摘要

我们研究了在过阻尼随机热力学描述的条件下运行的亚微尺度热机的热力学效率。我们证明,在恒定各向同性迁移率下,最大功率时的效率遵循普遍定律 η=2ηC/(4ηC)\eta=2\,\eta_{C}/(4-\eta_{C}),其中 ηC\eta_{C} 是理想卡诺循环的效率。相应的功率优化协议由最优质量传输问题的解指定。该解可以使用众所周知的 Monge--Amp\`ere--Kantorovich 重构算法显式确定。此外,我们表明相同的定律描述了在短时间内以最大功运行的热机的效率。最后,我们说明了将这些结果直接扩展到迁移率为各向异性和依赖温度情况的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.05788,
  title  = {On the efficiency of heat engines at the micro-scale and below},
  author = {Paolo Muratore-Ginanneschi and Kay Schwieger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.05788},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages; revised version including the derivation of the efficiency and of the corresponding optimal protocols in the presence of anisotropic temperature dependent mobility