智源社区 2024年12月19日
能造出功率和效率都高的热机吗?有限时间热力学的发展与展望
index_new5.html
../../../zaker_core/zaker_tpl_static/wap/tpl_guoji1.html

 

本文献综述了有限时间热力学领域的研究进展,涵盖了从经典热力学到量子热力学的多个方面。内容涉及不可逆热力学过程的优化,包括卡诺循环、热机性能、以及量子热力学中的相关概念。文章引用了大量经典和前沿文献,展示了该领域从早期探索到近年来的快速发展。这些研究不仅深化了我们对热力学基本原理的理解,也为实际热力设备的改进和设计提供了理论基础。

🔥 有限时间热力学研究起源于对经典热力学理想模型的挑战,它关注实际过程中不可避免的耗散和有限时间操作对系统性能的影响。

⚙️ 文章讨论了有限时间卡诺循环的优化问题,包括如何通过调整循环参数和引入低耗散模型来提高热机的效率和功率输出。这些研究为实际热机的设计提供了重要的理论指导。

🔬 量子热力学是近年来兴起的研究方向,文章总结了量子热机、量子热力学过程和量子涨落等方面的进展,展示了量子效应在热力学中的重要作用,并为量子技术的发展提供了理论基础。

📚 文献综述中引用了众多经典和前沿文献,覆盖了该领域的重要研究成果,包括不同学者的贡献,展示了有限时间热力学研究的广度和深度。

[1] Huang K. Statistical Mechanics(2nd). New York:John Wiley & Sons,1987

[2] Andresen B,Salamon P,Berry R S. Physics Today,1984,37(9):63;J. Chem. Phys., 1977,66 (4):1571

[3] Bejan A. Advanced Engineering Thermodynamics. New York:Wiley,1988

[4] Ma Y H,Xu D,Dong H et al. Phys. Rev. E,2018,98:042112

[5] Ma Y H,Xu D,Dong H et al. Phys. Rev. E,2018, 98, 022133

[6] Ma Y H,Zhai R X,Chen J F et al. Phys. Rev. Lett., 2020,125:210601

[7] Yvon J. In: Proceedings of the International Conference on Peaceful Uses of Atomic Energy. Geneva:United Nations,1955. p. 387

[8] Chambadal P. Les Centrales Nuclaires. Paris:Armand Colin,1957

[9] Novikov I. J. Nucl. Energy,1958,7:125

[10] Curzon F,Ahlborn B. Am. J. Phys., 1975,43:22

[11] 严子浚. 物理,1984,12:768

[12] 严子浚. 工程热物理学报,1985,1:1

[13] 陈丽璇,严子浚. 自然杂志,1987,11:825

[14] 陈金灿,严子浚. 厦门大学学报(自然版),2001,40:202

[15] 孙丰瑞,陈林根,陈文振. 热能动力工程,1989,2:1

[16] 陈林根,孙丰瑞,陈文振. 热能动力工程,1989,2:7

[17] Tu Z C. Chinese Phys. B,2012,21:020513

[18] Van den Broeck C. Phys. Rev. Lett.,2005,95:190602

[19] Schmiedl T,Seifert U. Europhys. Lett., 2008,81:20003

[20] Tu Z C. J. Phys. A,2008,41:312003

[21] Esposito M,Kawai R,Lindenberg K et al. Phys. Rev. Lett.,2010,105:150603

[22] Holubec V,Ryabov A. J. Stat. Mech., 2016,7:073204

[23] Proesmans K,Cleuren B,Van den Broeck C. Phys. Rev. Lett.,2016,116:220601

[24] Shiraishi N,Saito K,Tasaki H. Phys. Rev. Lett., 2016,117:190601

[25] Pietzonka P,Seifert U. Phys. Rev. Lett., 2018,120:190602

[26] Salamon P,Nitzan A,Andresen B et al. Phys. Rev. A,1980,21:2115

[27] Cavina V,Mari A,Giovannetti V. Phys. Rev. Lett., 2017,119:050601

[28] Crooks G E. Phys. Rev. Lett., 2007,99:100602

[29] Sivak D A,Crooks G E. Phys. Rev. Lett., 2012,108:190602

[30] Abiuso P,Miller H J D,Llobet M P et al. Entropy,2020,22:1076

[31] Tu Z C. Phys. Rev. E,2014,89:052148

[32] Li G,Quan H T,Tu Z C. Phys. Rev. E,2017,96:012144

[33] Dann R,Tobalina A,Kosloff R. Phys. Rev. Lett., 2020,122:250402

[34] Chen J F,Sun C P,Dong H. Phys. Rev. E,2019,100:032144

[35] Chen J F,Sun C P,Dong H. Phys. Rev. E,2019,100:062140

[36] Pancotti N,Scandi M,Mitchison M T et al. Phys. Rev. X,2020,10:031015

[37] Pietzonka P,Ritort F,Seifert U. Phys. Rev. E,2017,96:012101

[38] Horowitz J M,Gingrich T R. Phys. Rev. E,2017,96:020103

[39] Izumida Y,Okuda K. Phys. Rev. Lett., 2014,112:180603

[40] Ma Y H. Entropy,2020,22:1002

[41] Proesmans K,Ehrich J,Bechhoefer J. Phys. Rev. Lett., 2020,125:100602

[42] Miller H J D,Guarnieri G,Mitchison M T et al. Phys. Rev. Lett.,2020,125:160602

[43] Martínez I A,Roldán É,Dinis L et al. Nat. Phys., 2015,12:67

[44] Albay J A C,Wulaningrum S R,Kwon C et al. Phys. Rev. Research,2019,1:033122

[45] Kosloff R,Levy A. Annu. Rev. Phys. Chem., 2014,65:365

[46] Binder F,Correa L A,Gogolin C et al. Thermodynamics in the Quantum Regime. Springer International Publishing,2018

[47] 孙昌璞,全海涛,董辉. 量子信息启发的量子统计和热力学若干问题研究.见:龙桂鲁,邓富国,曾谨言. 量子力学新进展(第五辑). 北京:清华大学出版社,2011

[48] Quan H T,Liu Y,Sun C P et al. Phys. Rev. E,2007,76:056110

[49] Quan H T,Zhang P,Sun C P. Phys. Rev. E,2005,72:056110

[50] Dong H,Xu D Z,Cai C Y et al. Phys. Rev. E,2011,83:061108

[51] Brandão F G S L,Horodecki M,Oppenheim J et al. Phys. Rev.Lett., 2013,111:250404

[52] Uzdin R,Levy A,Kosloff R. Phys. Rev. X,2015,5:031044

[53] Xu D Z,Wang C,Zhao Y et al. New J. Phys., 2016,18:023003

[54] Ma Y H,Su S H,Sun C P. Phys. Rev. E,2017,96:022143

[55] Su S H,Chen J F,Ma Y H et al. Chin. Phys. B,2018,27:060503

[56] Camati P A,Santos J F G,Serra R M. Phys. Rev. A,2019,99:062103

[57] Roßnagel J,Abah O,Schmidt- Kaler F et al. Phys. Rev. Lett.,2014,112:030602

[58] Deng S,Chenu A,Diao P et al. Science Advances,2018,4:eaar5909

[59] Peterson J P S,Batalhão T B,Herrera M et al. Phys. Rev. Lett.,2019,123:240601

[60] Dann R,Kosloff R,Salamon P. Entropy,2020,22:1225

[61] The White House National Quantum Coordination Office, Quantum frontiers report on community input to the nation's strategy for quantum information science, https://www.quantum.gov/wpcontent/uploads/2020/10/QuantumFrontiers.pdf

[62] Ma Y H,Sun C P,Dong H. Self-consistency of optimizing finitetime Carnot engines with the low-dissipation model.arXiv:2012.08748

[63] 孙昌璞. 物理,2010,39(1):1

Fish AI Reader

Fish AI Reader

AI辅助创作,多种专业模板,深度分析,高质量内容生成。从观点提取到深度思考,FishAI为您提供全方位的创作支持。新版本引入自定义参数,让您的创作更加个性化和精准。

FishAI

FishAI

鱼阅,AI 时代的下一个智能信息助手,助你摆脱信息焦虑

联系邮箱 441953276@qq.com

相关标签

有限时间热力学 量子热力学 卡诺循环 热机优化 不可逆热力学
相关文章