科学家揭示加热和冷却的本质不对称性及其沿不同路径演化过程—小柯机器人—科学网
点击量: 发布时间:2025-08-06 20:37:34

  近日,西班牙格拉纳达大学的R. A.Rica及其研究小组与德国马克斯普朗克多学科科学研究所的A.Godec等人合作并取得一项新进展。经过不懈努力,他们揭示加热和冷却的本质不对称性及其沿不同路径演化过程。相关研究成果已于2024年1月3日在国际知名学术期刊《自然物理学》上发表。

  该研究团队利用光学捕获的胶体粒子证明,在特定条件下,微尺度系统的升温速度要快于冷却速度。研究人员发现,在任何一对温度之间,加热过程不仅比冷却过程快,而且这两个过程实际上沿着完全不同的路径演化。研究人员提出一个新的理论框架来解释这一现象,并将其称为热运动学。这项研究结果改变了人们对微观尺度热化的认识,对微观器件的能量转换应用和热管理产生了重大影响,尤其是在布朗热机的运行中。

  据悉,根据传统观点,一个系统被置于一个温度不同的环境中,它往往会弛豫到后者的温度,这是由温度差异所决定的热量或物质流动所介导的。然而,越来越清楚的是,当温度变化使系统远离热力学平衡时,热松弛会变得复杂得多。