已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Temperature fluctuations in mesoscopic systems

介观物理学 卡诺循环 物理 统计物理学 等温过程 熵产生 热涨落 工作(物理) 热力学极限 熵(时间箭头) 热力学 量子力学
作者
Zhaoyu Fei,Yuhan Ma
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2309.15489
摘要

We study temperature fluctuations in mesoscopic $N$-body systems undergoing non-equilibrium processes from the perspective of stochastic thermodynamics. By introducing a stochastic differential equation, we describe the evolution of the system's temperature during an isothermal process, with the noise term accounting for finite-size effects arising from random energy transfer between the system and the reservoir. Our analysis reveals that these fluctuations make the extensive quantities (in the thermodynamic limit) deviate from being extensive for consistency with the theory of equilibrium fluctuation. Moreover, we derive finite-size corrections to the Jarzynski equality, providing insights into how heat capacity influences such corrections. Also, our results indicate a possible violation of the principle of maximum work by an amount proportional to $N^{-1}$. Additionally, we examine the impact of temperature fluctuations in a finite-size quasi-static Carnot engine. We show that irreversible entropy production resulting from the temperature fluctuations of the working substance diminishes the average efficiency of the cycle as $\eta_{\rm{C}}-\left\langle \eta\right\rangle \sim N^{-1}$, highlighting the unattainability of the Carnot efficiency $\eta_{\rm{C}}$ for mesoscopic-scale heat engines even under the quasi-static limit
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
1秒前
jiuhua完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
典雅问寒应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
大龙哥886应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
董宇峰发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
jiuhua关注了科研通微信公众号
7秒前
几一昂发布了新的文献求助10
9秒前
虔来完成签到 ,获得积分20
9秒前
10秒前
热情的橙汁完成签到,获得积分10
10秒前
Amy完成签到 ,获得积分10
11秒前
乐乐应助要苦就苦别人采纳,获得10
12秒前
15秒前
Aqiu发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
18秒前
聪明曼凡完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
21秒前
22秒前
22秒前
23秒前
naive完成签到 ,获得积分10
23秒前
Cao完成签到 ,获得积分10
25秒前
结实的月光完成签到 ,获得积分10
26秒前
周不游发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
ZCT完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Constitutional and Administrative Law 1000
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5394445
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4515580
关于积分的说明 14054946
捐赠科研通 4426881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2431530
邀请新用户注册赠送积分活动 1423661
关于科研通互助平台的介绍 1402638