Comportamiento de un canal como un diodo térmico

Abstract

In this paper the heat conduction in the ballistic regime will be studied in a pool channel with corrugated walls, outdated and different amplitude. The ends of the channel are in contact with thermal baths at temperatures T1 and T2 such that T2 > T1. As it is known, when two systems are in thermal contact at different temperature, heat flow, which flow system higher temperature to lower temperature to reach thermodynamic equilibrium is established. A flow in the opposite direction will be established when temperatures are changed. For some geometries it may happen that the heat flow is greater in one direction than another when the positions of the thermal baths are exchanged. If under the proposed channel geometry of the above property is satisfied, we will call thermal diode. The objective of this research is to study the transport properties and the possibility that the channel has the behavior of a thermal diode, for certain values of the amplitude and phase shift of the walls between them.

En este trabajo se estudiará la conducción de calor en el régimen balístico, en un canal de billar con paredes onduladas, desfasadas y de diferente amplitud. Los extremos del canal se encuentran en contacto con baños térmicos a temperaturas T1 y T2 tal que T2 > T1. Como es conocido, cuando dos sistemas están en contacto térmico a diferente temperatura, se establece un flujo de calor, que fluirá del sistema de mayor temperatura al de menor temperatura hasta alcanzar el equilibrio termodinámico. Se establecerá un flujo en sentido opuesto cuando las temperaturas estén cambiadas. Para algunas geometrías puede ocurrir que el flujo de calor sea mayor en una dirección que en la otra cuando se intercambian las posiciones de los baños térmicos. Si bajo la geometría del canal propuesto se satisface la propiedad anterior, lo llamaremos diodo térmico. El objetivo de esta investigación, es estudiar las propiedades de transporte y la posibilidad de que el canal tenga el comportamiento de un diodo térmico, para ciertos valores de la amplitud de las paredes y desfasamiento entre las mismas.