Temuan Utama

Penelitian ini mengkaji performa mesin pendingin Otto kuantum berbasis gas boson dalam kondisi termalisasi parsial, dengan fokus pada optimasi kinerja dalam rezim finite-time. Sistem dianalisis menggunakan pendekatan teoretis statistik Bose–Einstein pada medium kerja Bose–Einstein Condensate (BEC) dalam jebakan potensial kubik tiga dimensi. Kinerja mesin dievaluasi melalui koefisien performa (Coefficient of Performance, COP), daya keluaran, laju pendinginan, dan produksi entropi dengan variasi rasio volume serta durasi termalisasi pada reservoir panas dan dingin. Hasil menunjukkan bahwa COP menurun secara monoton seiring peningkatan rasio volume, disertai peningkatan daya dan laju pendinginan dalam kondisi operasi cepat. Termalisasi asimetris dengan durasi pendinginan lebih lama dibandingkan pemanasan (τₗ > τₕ) menghasilkan produksi entropi minimum dan kinerja pendinginan yang lebih optimal. Selain itu, ditemukan titik operasi optimal yang mendekati kondisi reversibel, di mana terjadi kompromi terbaik antara COP, daya, dan laju pendinginan. Temuan ini menegaskan bahwa termalisasi parsial terkontrol pada medium kerja bosonik merupakan strategi efektif untuk mengoptimalkan performa mesin pendingin Otto kuantum dalam kondisi operasi realistis

Potensi Manfaat

: Penelitian ini diharapkan dapat menambah pemahaman mengenai kinerja mesin Otto kuantum berbasis gas boson, khususnya ketika sistem bekerja dalam kondisi waktu hingga dan tidak mencapai termalisasi sempurna. Hasil yang diperoleh memberikan gambaran mengenai pengaruh pengaturan waktu kontak termal terhadap koefisien performa, daya, laju pendinginan, dan produksi entropi. Selain itu, model teoretis yang digunakan dapat menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang membahas mesin termal kuantum dengan kondisi operasi serupa. Secara umum, penelitian ini juga berpotensi mendukung pengembangan perangkat pendingin kuantum skala nano serta memperluas kajian mesin kuantum yang bekerja jauh dari keadaan setimbang.