具有有限源或汇的热机的最优性能及均值不等式

Ramandeep S. Johal

doi:10.1103/PhysRevE.94.012123

具有有限源或汇的热机的最优性能及均值不等式

统计力学 2016-07-22 v2 介观与纳米尺度物理物理学史与哲学量子物理

作者: Ramandeep S. Johal

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摘要

给定一个具有有限热容的系统与一个热库，以及两个初始温度值 $T_+$ 和 $T_- (< T_+)$ ，我们探究在何种情形下最优功提取更大：当热库为处于 $T_+$ 的无限热源且系统为处于 $T_-$ 的热汇，或当热库为处于 $T_-$ 的无限热汇且系统充当处于 $T_+$ 的热源？我们发现，为了比较两种情形中的总提取功及相应效率，需要考虑由涉及两个温度值 $T_+$ 和 $T_-$ 的算术平均与几何平均的所谓算术平均-几何平均不等式所暗示的三种区域。在每种区域中，总功处的效率遵循仅由初始温度之比给出的某些普适界限。针对内能与温度均为熵的幂律的热力学系统，例证了一般理论结果。这些结论可作为热机设计中的基准，我们可从中选择有限系统的性质，以调谐总可提取功和/或相应效率。

关键词

热机有限源有限汇最优功提取效率算术-几何平均不等式普适界限幂律热力学

引用

@article{arxiv.1601.07035,
  title  = {Optimal performance of heat engines with a finite source or sink and inequalities between means},
  author = {Ramandeep S. Johal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.07035},
  year   = {2016}
}

备注

13 pages, 3 figures. title modified, points of discussion added. Version accepted for Phys. Rev. E

具有有限源或汇的热机的最优性能及均值不等式

摘要

关键词

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备注

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