Estudo sobre a produção de entropia e transporte de calor em cadeias harmônicas sujeitas a variações temporais periódicas (2020)
- Authors:
- Autor USP: AKASAKI, BRUNO AUGUSTO NAVES - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FGE
- DOI: 10.11606/D.43.2020.tde-21062021-114257
- Subjects: FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA; TERMODINÂMICA; ENTROPIA
- Keywords: COEFICIENTES DE ONSAGER; PRODUÇÃO DE ENTROPIA; SISTEMAS FORA DO EQUILÍBRIO; TERMODINÂMICA ESTOCÁSTICA; ENTROPY PRODUCTION; NONEQUILIBRIUM SYSTEMS; ONSAGER COEFFICIENTS; STOCHASTIC THERMODYNAMICS
- Language: Inglês
- Abstract: Nesta dissertação de mestrado estudamos as propriedades termodinâmicas de cadeias lineares sujeitas a forças e temperaturas oscilantes no tempo por meio da abordagem termodinâmica estocástica. Os sistemas em questão são descritos pela equação de Fokker-Planck-Kramers e obtivemos o comportamento exato para as propriedades termodinâmicas como funções da frequência e parâmetros do problema. A análise será dividida em duas partes: regime de cadeias curtas e longas. No primeiro caso, obtivemos expressões para a produção de entropia a qual pode ser escrita como uma forma bilinear pelo produto de forças e fluxos termodinâmicos, cujos coeficientes Onsager são calculados para tipos distintos de variações temporais dos parâmetros. O limite de cadeias longas é analisado por meio de um protocolo em que as temperaturas intermediárias são escolhidas de forma auto-consistente e a produção de entropia é decomposta como uma soma de duas contribuições: uma proveniente de banhos reais (colocados nas extremidades da cadeia) e outros de banhos autoconsistentes. Enquanto o primeiro termo devido as temperaturas dos reservatórios térmicos é dominante no regime de cadeias curtas, o último devido as forças variantes no tempo prevalece para os longos. Ainda foi possível constatarmos que o fluxo de calor obedece a lei de Fourier. No caso de duas partículas interagentes, verificamos que o comportamento da produção de entropia com a inclusão de uma defasagem e o comportamento da frequência ótima em relação aos parâmetros do problema.
- Imprenta:
- Data da defesa: 18.03.2020
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
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- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
AKASAKI, Bruno Augusto Naves. Estudo sobre a produção de entropia e transporte de calor em cadeias harmônicas sujeitas a variações temporais periódicas. 2020. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-21062021-114257/. Acesso em: 09 maio 2026. -
APA
Akasaki, B. A. N. (2020). Estudo sobre a produção de entropia e transporte de calor em cadeias harmônicas sujeitas a variações temporais periódicas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-21062021-114257/ -
NLM
Akasaki BAN. Estudo sobre a produção de entropia e transporte de calor em cadeias harmônicas sujeitas a variações temporais periódicas [Internet]. 2020 ;[citado 2026 maio 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-21062021-114257/ -
Vancouver
Akasaki BAN. Estudo sobre a produção de entropia e transporte de calor em cadeias harmônicas sujeitas a variações temporais periódicas [Internet]. 2020 ;[citado 2026 maio 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-21062021-114257/ - Termodinâmica e eficiência de sistemas periódicos descritos por equações de Fokker-Planck e Kramers
- Thermodynamics and efficiency of sequentially collisional Brownian particles: the role of drivings
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