Termodinámica fuera del equilibrio: Igualdad de Jarzynski y protocolos de relajación

Tesis de Pregrado en Física, Universidad de los Andes (2019)

Mi trabajo consistió en entender varias pruebas de una igualdad que relaciona medidas fuera del equilibrio del trabajo realizado sobre un sistema mientras se cambia un parámetro externo, con cambios de energ´ıa libre, que a su vez se relacionan con estados de equilibrios (igualdad de Jarzynski). Para verificar este resultado se simularon varias trayectorias de una partícula Browniana en un potencial parabólico, cuya dinámica regía una ecuación de Langevin (modelando así que la partícula está en contacto térmico con un reservorio de calor a una temperatura dada), mientras se hacía en un tiempo finito un cambio en la rigidez del potencial entre dos valores. Este cambio se realizó linealmente y mediante un protocolo de relajación llamado ESE por sus siglas en inglés (Engineered Swift Equilibration), que le permitía al sistema estar en equilibrio al final del proceso de cambio de la rigidez.


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