Studi mesin brayton kuantum berbasis sistem partikel tunggal pada sumur potensial tak hingga 1 dimensi dan sistem osilator harmonik

INDONESIA:

Studi tentang interaksi termodinamika dan mekanika kuantum saat ini tengah banyak dikaji dan didalami oleh para peneliti, salah satunya tentang mesin panas kuantum. Kajian mesin panas kuantum dilakukan sebagai usaha untuk mendapatkan efisiensi mesin panas yang lebih tinggi. Dalam prosesnya, mesin panas kuantum menerapkan sistem dan objek kuantum sebagai zat kerjanya. Pada penelitian ini, telah dikaji mesin panas kuantum berdasarkan sistem partikel tunggal pada sumur potensial tak hingga 1 dimensi dan sistem osilator harmonik sebagai zat kerjanya dengan siklus yang bekerja adalah siklus Brayton. Penelitian ini menggunakan proses adiabatik dan isobarik yang diperluas dalam ranah kuantum. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini berupa efisiensi mesin Brayton kuantum berdasarkan sistem partikel tunggal pada sumur potensial tak hingga 1 dimensi dan sistem osilator harmonik. Hasil ini memverifikasi bahwa mesin Brayton kuantum memiliki efisiensi yang lebih tinggi darpada mesin Brayton klasik.

ENGLISH:

The study of the interaction of thermodynamics and quantum mechanics is currently being studied and explored by many researchers, one of which is the quantum heat engine. The study of quantum heat engine was carried out in an attempt to obtain a higher heat engine efficiency. In the process, quantum heat engines apply quantum systems and quantum objects as their working substances. In this research, a quantum heat engine has been studied based on a single particle in a 1-dimensional infinite potential well system and a harmonic oscillator system as its working substance with a cycle that works is the Brayton cycle. This research uses adiabatic and isobaric processes that are extended in the quantum regime. The results obtained in this study are the efficiency of a quantum Brayton engine based on a single particle in a 1-dimensional infinite potential well system and a harmonic oscillator system. These results verify that the quantum Brayton engine has a higher efficiency than the classical Brayton engine.

ARABIC:

تجري حاليًا دراسة واستكشاف تفاعل الديناميكا الحرارية وميكانيكا الكم من قبل العديد من الباحثين ، أحدهم هو محرك الحرارة الكمية. تم إجراء دراسة محرك الحرارة الكمومية في محاولة للحصول على كفاءة أعلى للمحرك الحراري. في هذه العملية ، تطبق آلات التسخين الكمومي الأنظمة والأشياء الكمومية كمواد عمل لها. في هذا البحث ، تمت دراسة محرك حراري كمي على أساس نظام جسيم واحد في بئر احتمالية لانهائية أحادية البعد ونظام مذبذب توافقي كمادة عمل مع دورة تعمل هي دورة برايتون. يستخدم هذا البحث عمليات ثابتة ومتساوية الضغط تمتد في عالم الكم. النتائج التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة هي كفاءة آلة برايتون الكمومية على أساس نظام جسيم واحد في بئر احتمالية لانهائية أحادية البعد ونظام مذبذب توافقي. تؤكد هذه النتائج أن محرك برايتون الكمومي له كفاءة أعلى من محرك برايتون الكلاسيكي