碰撞布朗熔体的功率与效率统计
统计力学
2025-11-11 v2
摘要
碰撞布朗熔体因其简单性、实验可达性以及可获得精确解析解而引起广泛关注。虽然先前的研究主要聚焦于优化功率和效率的平均值,但这些绩效指标的联合统计特性仍鲜有探讨。我们利用随机热力学方法,研究了碰撞布朗熔体功率和效率的联合概率分布,揭示了热力学波动如何影响观察到超过各自平均最大值的值的概率。我们的条件概率分析表明,当功率波动超过其最大平均值时,实现高效率的概率会显著增加,表明存在波动 regime,可在概率上克服经典功率-效率权衡。值得注意的是,我们的框架可拓展至更广泛的熔体范畴,因为该系统的统计特性完全由奥斯格器系数决定。我们的结果深化了对随机行为在布朗熔体中作用的理解,突显了随机行为如何使绩效超越传统热力学界限成为可能。
引用
@article{arxiv.2504.07737,
title = {Statistics of power and efficiency for collisional Brownian engines},
author = {Gustavo A. L. Forão and Fernando S. Filho and Pedro V. Paraguassú},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07737},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 6 figures