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有限时间卡诺热机的功率-效率约束关系

主 讲 人 :徐大智     副研究员

活动时间:06月15日16时00分    

地      点 :腾讯会议App(会议 ID:307 610 329)

讲座内容:

循环周期趋近于无穷的准静态热机,虽然其效率可以趋近于卡诺效率,但是输出功率接近于零。而循环周期为有限时间的热机可以输出有限大小的功率,代价是其效率一般低于卡诺效率。由此可见,有限时间热机的效率和功率之间的约束关系对热机的优化设计非常关键。我们解析地得到了一个对于低耗散热机普遍适用的输出功率-效率之间的约束关系,该关系可以给出热机在任意给定的输出功率下,其效率上限的大小。我们在一个以二能级系统为工作物质的类卡诺热机模型中,利用主方程验证了这一结果的正确性。此外,我们通过将等温过程离散化,得到了不可逆熵产生与操控过程的速度涨落之间的定量关系。这些结果可以帮助我们减小热力学过程中的不可逆熵产生,优化热机的循环过程。


主讲人介绍:

徐大智,2008年毕业于中国科学技术大学近代物理系,2014年获得中国科学院理论物理研究所理学博士学位,获中科院优秀博士论文奖。先后在南洋理工大学,麻省理工学院,新加坡-麻省理工学院联合科技研究中心任博士后。现在就职于北京理工大学物理学院任副研究员。研究方向为量子系统的测量问题与相干控制理论,量子热机与量子热力学。相关代表性工作发表在《Physical Review A》、《PhysicalReview E》等物理学期刊上。


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