포토 카르노 엔진

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포토 카르노 엔진은 카르노 사이클 엔진으로 작동 매체가 완벽하게 반사되는 벽이 있는 공동 내부의 광자이다.방사선은 작동 유체이며, 피스톤은 방사선 압력에 의해 구동됩니다.

양자 카르노 엔진은 열욕에 있는 원자에 약간의 양자 일관성이 주어지는 엔진입니다.원자 코히렌스의 위상은 ^[1]새로운 제어 파라미터를 제공합니다.

열역학 제2법칙의 배후에 있는 심층 물리학은 위반되지 않습니다. 그럼에도 불구하고 양자 카르노 엔진은 고전적인 엔진에서는 불가능한 특정한 특징을 가지고 있습니다.

미분

그 photo-Carnot 엔진의 내부 에너지는 볼륨(그 ideal-gas 등가과는 달리)뿐만 아니라 온도(Stefan–Boltzmann 법을 당사자)의 4파워는=4σ c{\displaystyle a={\frac{4\sigma}{c}을 사용하여}}:비례한다.

${\displaystyle U=V\varepsilon aT^{4}\,.}$

그 방사압은 단지 온도지만 다른 변인들의 이 4는 힘에 이 photo-Carnot 엔진에 대한 isotherm 등압선에 해당하고 있다는 뜻:비례한다.

${\displaystyle P=black {U}{3V}}=black{varepsilon aT^{4}}{3},}$

열역학 제1법칙(${\displaystyle d}$ U ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle dW}$ + ${\displaystyle d}$ { $displaystyle dU$=$dW$+ $dQ$ )을 사용하면 체인 ${\displaystyle }$(${\displaystyle d}$ ${\displaystyle U}$ ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle {displaystyle\mathrm{}}^{}}$ $dQ =$ ${\displaystyle 0}$ { $displaystyle$ dQ = ${\displaystyle {}^{}}$$\})$을 사용하여 단열 확장을 ${\displaystyle }$ 수행된 작업을 확인할 수 있습니다.l ~ $d{\displaystyle }$ ${\displaystyle W_{}}$ V ${\displaystyle =}$ - ${\displaystyle P}$ d ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle =}$ - ${\displaystyle \frac{1}{}}$ 3 ${\displaystyle {\mu \mathrm{}}^{}}$ a ${\displaystyle \mathrm{T4}}$dV$$. \ $displaystyle dW$_ { V } = - $PdV$= - { \ $frac${1} ${3}$ } \ $varepsilon aT^$ { $4$} $dV$ ,$$} } 。

${\displaystyle d}$ ${\displaystyle W_{}}$ V ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle U}$ $(\displaystyle$ - $dW_{V$} $= dU$$\}){\displaystyle }$를 조합하면 - ${\displaystyle 2\frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle 3{}^{}}$ T ${\displaystyle {4\mathrm{}}^{}}$ ${\displaystyle \mathrm{dV}}$ ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle 4}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle {3\mathrm{}}^{}}$ ${\displaystyle {}^{}}$ (\$displaystyle - {\frac {$2} {$3}} T^{4} DV$=$4$ )가 됩니다.VT$^{3}dT}$를 ${\displaystyle \frac{\mathrm{풀면}}{}}$ V ${\displaystyle \text{T}}$ ${\displaystyle =}$ const$$. { $displaystyle${ $frac${ V$}$ {$T}}=text{const}}, .}$

포토 카르노 엔진은 프로세스 중에 손실되는 가스의 양자 일관성을 필요로 하기 때문에, 일관성의 재구축은 기계로 생성되는 것보다 더 많은 에너지를 소비합니다.

이 가역 엔진의 효율(코히렌시 포함)은 ${\displaystyle 메커니즘}$에 관계없이 카르노 효율이어야 합니다.{$displaystyle \eta \leq \frac$ {$T_{H}-T_{C}}{T_${T_${$${\displaystyle \frac{{}_{}}{{}_{}}\}\}\frac{{}_{}}{}}$$H}}}},$

「 」를 참조해 주세요.

• 카르노 열기관
• 방사선계

각주

추가 정보

• Marlan O. Scully, M. Suhail Zubairy, G. S. Agarwal, Herbert Walther (2003-02-07). "Extracting Work from a Single Heat Bath via Vanishing Quantum Coherence". Science. 299 (5608): 862–864. Bibcode:2003Sci...299..862S. doi:10.1126/science.1078955. PMID 12511655.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
• Zubairy, M. Suhail (2002). "The Photo-Carnot Cycle: The Preparation Energy for Atomic Coherence". Quantum Limits to the Second Law: First International Conference on Quantum Limits to the Second Law. AIP Conference Proceedings. Vol. 643. pp. 92–97. Bibcode:2002AIPC..643...92Z. doi:10.1063/1.1523787.