論文の概要: Self-consistency of optimizing finite-time Carnot engines with the
low-dissipation model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.08748v1
- Date: Wed, 16 Dec 2020 05:08:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-20 11:30:54.576337
- Title: Self-consistency of optimizing finite-time Carnot engines with the
low-dissipation model
- Title（参考訳）: 低散逸モデルを用いた有限時間カルノーエンジンの自己一貫性
- Authors: Yu-Han Ma, C. P. Sun, and Hui Dong
- Abstract要約: EMPの有限時間等温過程の最適運転時間は、逆比スケールの有効な状態内にいなければならないことを示す。
正確なEMPは、よく知られた有界な $eta_mathrmC/(2-eta_mathrmC/(2-eta_mathrmC/(2-eta_mathrmC/(2-eta_mathrmC/(2-eta_mathrmC/(2-eta_mathr mC/)を超える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1274452325287335
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The efficiency at the maximum power (EMP) for finite-time Carnot engines
established with the low-dissipation model, relies significantly on the
assumption of the inverse proportion scaling of the irreversible entropy
generation $\Delta S^{(\mathrm{ir})}$ on the operation time $\tau$, i.e.,
$\Delta S^{(\mathrm{ir})}\propto1/\tau$. The optimal operation time of the
finite-time isothermal process for EMP has to be within the valid regime of the
inverse proportion scaling. Yet, such consistency was not tested due to the
unknown coefficient of the $1/\tau$-scaling. In this paper, using a two-level
atomic heat engine as an illustration, we reveal that the optimization of the
finite-time Carnot engines with the low-dissipation model is self-consistent
only in the regime of $\eta_{\mathrm{C}}\ll1$, where $\eta_{\mathrm{C}}$ is the
Carnot efficiency. In the large-$\eta_{\mathrm{C}}$ regime, the operation time
for EMP obtained with the low-dissipation model is not within the valid regime
of the $1/\tau$-scaling, and the exact EMP is found to surpass the well-known
bound $\eta_{+}=\eta_{\mathrm{C}}/(2-\eta_{\mathrm{C}})$
- Abstract（参考訳）: 低散逸モデルで確立された有限時間カルノーエンジンの最大出力(emp)の効率は、操作時間$\tau$、すなわち$\delta s^{(\mathrm{ir})}\propto1/\tau$の非可逆エントロピー生成の逆比例スケーリングの仮定に大きく依存する。
EMPの有限時間等温過程の最適運転時間は、逆比スケールの有効な状態にある必要がある。
しかし、1/\tau$-scalingの未知の係数のため、このような一貫性はテストされなかった。
本稿では, 2段階の原子熱エンジンを例示として, 低散逸モデルを持つ有限時間カルノーエンジンの最適化は, $\eta_{\mathrm{c}}\ll1$, ここで$\eta_{\mathrm{c}}$ がカルノー効率である場合にのみ自己整合であることを明らかにする。
大規模な$\eta_{\mathrm{C}}$ regimeでは、低散逸モデルで得られたEMPの演算時間は1/\tau$-scalingの有効レギュレーションの範囲内ではなく、正確なEMPはよく知られた有界な$\eta_{+}=\eta_{\mathrm{C}}/(2-\eta_{\mathrm{C}})$を超えることが分かる。
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