Heat processes in non-equilibrium stochastic systems
Tepelné procesy v nerovnovážných stochastických systémech
dissertation thesis (DEFENDED)

View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/58908Collections
- Kvalifikační práce [9075]
Author
Advisor
Referee
Speck, Thomas
Lisý, Vladimír
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Theoretical Physics, Astronomy and Astrophysics
Department
Institute of Theoretical Physics
Date of defense
28. 11. 2013
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
stochastická termodynamika, kvazistatické procesy, stacionární stavy
Keywords (English)
stochastic thermodynamics, quasistatic process, steady state
Tato disertační práce je věnována teoretickému studiu pomalých termodynamických procesů v nerovnovážných stochastických systémech. Jejím hlavním výsledkem je fyzikálně a matematicky konzistentní konstrukce relevantních termodynamických veličin v kvazistatické limitě pro širokou třídu nerovnovážných modelů. Jako aplikaci obecných metod zavádí přirozené nerovnovážně zobecnění tepelné kapacity a detailně analyzuje jeho vlastnosti, včetně anomálního chování daleko od rovnováhy. Vyvinuté metody jsou dále použity na příbuzný problém oddělování časových škál, kde umožňují přesněji popisovat efektivní dynamiku pomalých i rychlých stupňů volnosti. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
This thesis is devoted to the theoretical study of slow thermodynamic processes in non-equilibrium stochastic systems. Its main result is a physically and mathematically consistent construction of relevant thermodynamic quantities in the quasistatic limit for a large class of non-equilibrium models. As an application of general methods a natural non-equilibrium generalization of heat capacity is introduced and its properties are analyzed in detail, including an anomalous far-from-equilibrium behavior. The developed methods are further applied to the related problem of time-scale separation where they enable to describe the effective dynamics of both slow and fast degrees of freedom in a more precise way. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)