Maximum efficiency of low-dissipation refrigerators at arbitrary cooling power
Popis výsledku
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
Výsledek na webu
https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=0YbMty03ur
DOI - Digital Object Identifier
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Maximum efficiency of low-dissipation refrigerators at arbitrary cooling power
Popis výsledku v původním jazyce
We analytically derive maximum efficiency at given cooling power for Carnot-type low-dissipation refrigerators. The corresponding optimal cycle duration depends on a single parameter, which is a specific combination of irreversibility parameters and bath temperatures. For a slight decrease in power with respect to its maximum value, the maximum efficiency exhibits an infinitely fast nonlinear increase, which is standard in heat engines, only for a limited range of parameters. Otherwise, it increases only linearly with the slope given by ratio of irreversibility parameters. This behavior can be traced to the fact that maximum power is attained for vanishing duration of the hot isotherm. Due to the lengthiness of the full solution for the maximum efficiency, we discuss and demonstrate these results using simple approximations valid for parameters yielding the two different qualitative behaviors. We also discuss relation of our findings to those obtained for minimally nonlinear irreversible refrigerators.
Název v anglickém jazyce
Maximum efficiency of low-dissipation refrigerators at arbitrary cooling power
Popis výsledku anglicky
We analytically derive maximum efficiency at given cooling power for Carnot-type low-dissipation refrigerators. The corresponding optimal cycle duration depends on a single parameter, which is a specific combination of irreversibility parameters and bath temperatures. For a slight decrease in power with respect to its maximum value, the maximum efficiency exhibits an infinitely fast nonlinear increase, which is standard in heat engines, only for a limited range of parameters. Otherwise, it increases only linearly with the slope given by ratio of irreversibility parameters. This behavior can be traced to the fact that maximum power is attained for vanishing duration of the hot isotherm. Due to the lengthiness of the full solution for the maximum efficiency, we discuss and demonstrate these results using simple approximations valid for parameters yielding the two different qualitative behaviors. We also discuss relation of our findings to those obtained for minimally nonlinear irreversible refrigerators.
Klasifikace
Druh
Jimp - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
GC20-02955J: Dynamika a termodynamika umělých a přírodních aktivních systémů se zpožděním
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2020
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Physical Review E
ISSN
2470-0045
e-ISSN
—
Svazek periodika
101
Číslo periodika v rámci svazku
5
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
052124
Kód UT WoS článku
000533500300006
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85086302179
Základní informace
Druh výsledku
Jimp - Článek v periodiku v databázi Web of Science
OECD FORD
Physical sciences
Rok uplatnění
2020