青藏高原夏季大气热机效率和热源特征的研究

研究团队利用MOD08和ERA5再分析数据,计算了2000-2020年夏季(5-9月)青藏高原的大气热机效率、地表热源和大气热源。2000-2020年夏季青藏高原大气热机效率平均值在1.2%-1.5%之间,小于1.6%;夏季热机效率高于6、7、8月热机效率;柴达木盆地是大气热机效率最高的地区,青藏高原西部次之。2000-2020年夏季青藏高原平均地表热...

100%发动机热效率神话:1升汽油究竟能跑多远?

根据热力学第二定律,任何热机(包括汽车发动机)的热效率都无法达到100%。这是因为,不可能将所有的热能完全转化为有用的机械能,总会有一部分热量以废热的形式散失。因此,即使是最先进的发动机,其热效率也在30%-40%之间。数字游戏:理论上的距离如果我们假设有一个100%热效率的发动机,我们可以进行一些理论上的计算。

从热力学、生命到人工智能的统计物理之路:非平衡统计物理读书会...

那么,在现实世界中,我们如何在效率和功率之间找到平衡?这个主题将重新审视这个古老而现代的问题,探讨热机优化的理论极限,以及这些理论如何指导我们设计更好的能量转换系统。我们将讨论现代热力学如何重新诠释和扩展卡诺循环的概念,以及在有限时间内最大化热机效率的可能性。[1]Curzon,F.L.,&Ahlborn,B.(19...

物理化学知识如何快速掌握?这本书助你效率倍增

24分子动理论050计算宏观气体的能量05125热力学第一定律052在绝热状态下,气体膨胀则温度下降,气体压缩则温度上升052应用发动机内部的秘密05326热机和热效率054合理利用废热,提高总体热效率054专栏离心力能使人产生恐惧058第2章物理篇波059导言声和光都属于波06001波的表现形式...

“量子热机”研发引关注

比方说，现在的汽车发动机会因为摩擦产生热损失，其热效率最高也只有40%多的水平。而量子热机正是由于存在超越这种壁垒的可能性而备受期待。量子是物质和能量的最小单位粒子。利用微观纳米世界中极低温度下发生的特殊运动，人们试图如发动机那样从热能和其他能源中获得动力。第一个设想的用途是为量子计算机等使用量子技...

上海工程技术大学2025研究生考试大纲:物理化学原理

3)吉布斯自由能与亥姆霍兹自由能计算(2.9节)4)热机效率(p57)参考题:习题2.7,2.13,2.15第5章相平衡概念分析及简单运算1)相律(掌握相数、组分数、独立组分数、自由度等基本概念与关系式)2)三相点、恒沸点、会溶点、转熔温度、固溶体3)单组分相图分析:相区、三相点、相变线...

经典理论都与量子理论“纠缠”,为何热力学是唯一例外?

若说研究局域化是致力于破坏空间平移不变性,研究时间晶体就是破坏热力学第一定律,那么讨论量子热机的出发点就是致力于破坏热力学第二定律,也就是熵增原理。在经典热机中,熵的作用永远是负面的,拥有最高效率的理想热机必须保持全过程可逆,熵保持不变。量子热机的本质就是要探讨将熵作为正面资源加以利用。要么是直接与...

热力学与量子力学在21世纪重新相遇

6量子热机当我们测量一个处于基态或热平衡状态的系统,只要这个测量手段与维持系统处于热平衡的算符不对易,系统立即进入非平衡状态。经典热力学通过涨落—耗散定理,将这一非平衡过程近似为一系列准平衡过程,从而将热与功简单联系起来。但正如RolfLandauer那句名言:“Informationisphysical”,量子测量在提取信息时所...

如何在两个黑洞间建造热机:从2023年CPHO决赛题说起

图3.双黑洞间可逆热机的最大功效率随初始卡诺效率的变化这似乎与任何热机效率都不能超过卡诺效率这一热力学第二定律的等价表述违背。事实上，由于黑洞是有限热源，且具有负热容，其温度差会随着热机的运行增大，因此在任意时刻黑洞温度所定义的“瞬时卡诺效率”都比初始效率更大。这会导致最大功效率，作为整个过程...

研究展现全球首个基于刘维尔奇异点拓扑量子热机

多次实验结果显示,不环绕LEP的量子热机循环有可能做负功;但环绕LEP的量子热机循环则始终做正功。基于严格的数据分析并与数值模拟比对,研究人员最终确认,LEP相关的拓扑性质具有热力学特性,可以应用于有效增强量子热机的输出功和效率。该项研究在原子层次的非厄米量子体系中精确展现了国际上第一个基于刘维尔奇异点的拓扑...