清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Optimal finite-time Brownian Carnot engine

卡诺循环 热机 非平衡态热力学 物理 熵产生 布朗运动 斯特林发动机 热力学第二定律 统计物理学 计算机科学 机械 热力学 量子力学
作者
Adam G. Frim,Michael R. DeWeese
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:105 (5) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physreve.105.l052103
摘要

Recent advances in experimental control of colloidal systems have spurred a revolution in the production of mesoscale thermodynamic devices. Functional "textbook" engines, such as the Stirling and Carnot cycles, have been produced in colloidal systems where they operate far from equilibrium. Simultaneously, significant theoretical advances have been made in the design and analysis of such devices. Here, we use methods from thermodynamic geometry to characterize the optimal finite-time nonequilibrium cyclic operation of the parametric harmonic oscillator in contact with a time-varying heat bath with particular focus on the Brownian Carnot cycle. We derive the optimally parametrized Carnot cycle, along with two other new cycles and compare their dissipated energy, efficiency, and steady-state power production against each other and a previously tested experimental protocol for the Carnot cycle. We demonstrate a 20% improvement in dissipated energy over previous experimentally tested protocols and a ∼50% improvement under other conditions for one of our engines, whereas our final engine is more efficient and powerful than the others we considered. Our results provide the means for experimentally realizing optimal mesoscale heat engines.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
7秒前
Otter完成签到,获得积分10
8秒前
li8888lili8888完成签到 ,获得积分10
10秒前
陳某发布了新的文献求助10
13秒前
闪闪绝施发布了新的文献求助20
18秒前
ch完成签到,获得积分10
40秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
42秒前
yellowonion完成签到 ,获得积分10
1分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
绿色心情完成签到 ,获得积分10
1分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
呱同志完成签到 ,获得积分10
1分钟前
旅人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
偷得浮生半日闲完成签到,获得积分10
1分钟前
clientprogram应助Lee_yuan采纳,获得30
2分钟前
Able完成签到,获得积分10
2分钟前
ch发布了新的文献求助10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Beatrice完成签到,获得积分10
3分钟前
zhdjj完成签到 ,获得积分10
3分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Lny发布了新的文献求助20
4分钟前
可夫司机完成签到 ,获得积分10
4分钟前
仙女完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
4分钟前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
4分钟前
空中风也完成签到 ,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
5分钟前
ssassassassa完成签到 ,获得积分10
5分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分10
5分钟前
Lny完成签到,获得积分0
5分钟前
creep2020完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3976713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520805
关于积分的说明 11204819
捐赠科研通 3257584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798771
邀请新用户注册赠送积分活动 877897
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806648