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...

卡诺定理告诉我们,最大效率意味着零功率输出(准静态操作)。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...

从达尔文动力学涌现的随机动力学等式和稳态热力学

卡诺热机的效率ν定义为在吸收高温热量时总净功与吸收的热量之比:这正是热力学中的形式。热力学第二定律可以表述为,对于在两个温度之间运行的所有热机,卡诺热机是最有效的。因此,热力学第二定律是由达尔文动力学隐含的。卡诺热机的美丽之处在于,它的效率完全独立于任何物质细节。它展示了热力学最本质的属性,并且...

捍卫分子学说的物理巨人,倒在黎明前夜

法国工程师卡诺（N.Carnot）提出了理想热机的卡诺循环，明确指出无论怎样改变工作介质或者优化机械结构，都不可能使热机的效率达到百分之百。英国物理学家汤姆逊（W.Thomson，后来受封为开尔文勋爵，LordKelvin）进一步指出，不可能从单一热源吸收热量，并将其全部用来做功而不造成其他影响，从而宣告了“物尽其用”的...

曹则贤:热力学——一个简单原理的传奇(下) | 中国科学院2024跨年...

不去不管用什么用酒精还是用水来干活,都是一样的,所以说这个意思表示对酒精和对水来说,热机效率都是对称的,你看你可以用对称来描述这个词,可逆循环是效率最高的,那么效率最高就是极值,极值那个地方就表示是往前变化、往后变化也是对称的,所以这里面都反映说的都是对称性的问题,而这样里面这里面隐含...

是否应有热力学第四定律与第五定律|热机|工质|热学|内燃机|...

卡诺于1824年已提出了卡诺定理与卡诺循环,指出热机必须工作于不同温度的热源之间,有温度差的地方才能产生动力,并提出了热机最高效率的概念,其在本质上已阐明了热力学第二定律的基本内容。(工程热力学第4版,沈维道童钧耕编)1848年,开尔文根据卡诺定理,制定了绝对温标,并从热能转化为机械能的角度提出了热力学第二定...

能造出功率和效率都高的热机吗?

对于热机而言,功率和效率是衡量其性能的两个主要参数:功率表示单位时间内热机对外做功的多少,效率代表热机能以多大的比例将从高温热源吸收的热量转化为可用的输出功(www.e993.com)2024年12月19日。从18世纪直至19世纪初,受到热力学发展制约,人们在理论上研究的主要是工作在准静态(参数变化足够缓慢、时时刻刻几乎达到平衡态)循环中的理想热机。萨迪·...

如何在两个黑洞间建造热机:从2023年CPHO决赛题说起

这会导致最大功效率，作为整个过程效率的平均值，大于初始效率。这并不违背热力学第二定律，因为整个过程的熵没有减小，依然满足可逆循环对应的熵变化为0，即（5）式的要求。换句话说，在热源热容为负有限值时，初始温度所定义的卡诺效率不能视为热源间热机工作的效率上限。另外，当初始卡诺效率趋于0时，这对应两...

卡诺是怎么发现卡诺循环的?

这种可逆性是论证工作于两个固定热源之间的所有热机里,理想热机具有最高效率所必须具备的逻辑支撑。虽然卡诺本就设想的是理想热机,它的效率肯定最高,但他还是要从逻辑上进行一番论证。假设有任何一种优于这个理想热机的其他热机存在,即此装置可以利用相同的热质产生更多的功,也就是下图中有关系式。

科研进展:囚禁离子量子比特的非厄米量子热机研究

而量子热机由于其本身的量子相干性,在与环境高度隔离的条件下可以超越经典热机的效率。离子阱由于具有相干时间长的物理特性,是实现量子模拟的优秀实验平台。最近,通过在离子阱中构建经典的奥托循环、卡诺循环来研究基于囚禁离子量子体系的热机已经成为非平衡系统和量子热力学的一个研究热点。斯图加特大学的EricLutz、美因茨...

都在说发动机热效率,它究竟是什么东西?对车有什么影响?

枯燥且难以理解的技术解析不再多说,轱辘哥只想告诉大家,发动机是热机的一种,而热机的工作过程可以用“卡诺循环”公式进行分析,该公式是η=1-T2(低温物体)/T1(高温物体),所以想要提高发动机的热效率,要尽可能地降低低温和提高高温,但在发动机上做到这一点不容易,所以发动机热效率每提高1%都非常困难。