FRW宇宙的热力学:热机
广义相对论与量子宇宙学
2020-10-06 v1 高能物理 - 理论
摘要
我们将非平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃尔克(FRW)宇宙假设为一个热力学系统。我们将宇宙学视界假设为内俘获视界,其被视为FRW宇宙的动力学表观视界。我们写出动力学表观视界半径和表观视界上的温度。我们假设流体压强作为系统的热力学压强。利用海沃德统一第一定律、克劳修斯关系和带宇宙学常数的弗里德曼方程,我们得到表观视界上的熵。我们假设宇宙学常数提供系统的热力学压强。我们得到了由该热力学系统导致的FRW宇宙的熵、表面积、体积、温度、吉布斯亥姆霍兹自由能、比热容。我们研究了FRW宇宙的焦耳-汤姆孙膨胀,并通过评估焦耳-汤姆孙系数的正号,确定FRW宇宙遵循冷却性质。我们还找到了反转温度和反转压强。接下来我们将热力学FRW宇宙演示为热机。对于卡诺循环,我们得到了所做的功和最大效率。对于新热机,我们也研究了所做的功及其效率。
引用
@article{arxiv.2010.02102,
title = {Thermodynamics of FRW Universe: Heat Engine},
author = {Ujjal Debnath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02102},
year = {2020}
}
备注
6 pages, no figures