Termodinámica de motores brownianos

Tesis doctoral de Borja Jiménez De Cisneros Bailly Bailliére

La tesis trata de los aspectos termodinámicos de diferentes procesos de transporte que tienen su origen en la rectificación de fluctuaciones de no equilibrio. los tres primeros capítulos están dedicados a los motores brownianos o «ratchets». En el capítulo 1 se presenta una revisión del efecto «ratchet» y sus principales aplicaciones. Los dos capítulos siguientes se centran en la termodinámica de los motores brownianos. Allí se analizan los flujos de energía que se establecen entre las partículas brownianas y los alrededores. ese análisis depende de la naturaleza de las perturbaciones que desplazan las partículas brownianas fuera del equilibrio. Por ello se clasifican los motores brownianos según las perturbaciones tengan una naturaleza mecánica, química o térmica. Para cada una de esas clases de motores se discuten distintas estrategias que les permitirían funcionar de manera reversible. además, en el capítulo 2, que trata de motores brownianos isotermos sometidos a perturbaciones mecánicas y químicas, se propone una termodinámica basada en potenciales químicos generalizados que dependen de la posición de las partículas y, en el caso de motores químicos, también de coordenadas internas. adoptando la hipótesis de equilibrio local, y con la única ayuda de la ecuación de fokker-planck y de las ecuaciones de reacción-difusión, se obtiene la producción de entropía de estos motores, y se demuestra que es una cantidad no negativa. De esta forma se comprueba la compatibilidad de la teoría de motores brownianos con la segunda ley de la termodinámica. el capitulo 3 se ocupa del problema del pistón adiabático. Algunos resultados recientes ponen de manifiesto ciertas analogías entre el comportamiento de los pistones adiabáticos y los motores térmicos brownianos. En este capítulo se propone una generalización del problema del pistón adiabático que se puede interpretar como un auténtico motor t

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Termodinámica de motores brownianos«

  • Título de la tesis:  Termodinámica de motores brownianos
  • Autor:  Borja Jiménez De Cisneros Bailly Bailliére
  • Universidad:  Complutense de Madrid
  • Fecha de lectura de la tesis:  18/10/2004

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Rodríguez Parrondo Juan Manuel
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: Gomez gomez José María
    • raul Toral garces (vocal)
    • José m Sancho herrero (vocal)
    • Van den broeck chistian (vocal)

 

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