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Intuitive view of entropy production of ideal run-and-tumble particles
Indexado
WoS WOS:000770370300003
Scopus SCOPUS_ID:85126599375
DOI 10.1103/PHYSREVE.105.034113
Año 2022
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This work investigates the entropy production rate, Pi, of the run-and-tumble model with a focus on scaling of Pi as a function of the persistence time tau. It is determined that (i) Pi vanishes in the limit tau -> infinity, marking it as an equilibrium. Stationary distributions in this limit are represented by a superposition of Boltzmann functions in analogy to a system with quenched disorder. (ii) Optimal Pi is attained in the limit tau -> 0, marking it as a system maximally removed from equilibrium. Paradoxically, the stationary distributions in this limit have the Boltzmann form. The value of Pi in this limit is that of an unconfined run-and-tumble particle and is related to the dissipation energy of a sedimenting particle. In addition to these general conclusions, this work derives an exact expression of Pi for the run-and-tumble particles in a harmonic trap.

Revista



Revista ISSN
Physical Review E 2470-0045

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Mathematical
Physics, Fluids & Plasmas
Scopus
Statistics And Probability
Condensed Matter Physics
Statistical And Nonlinear Physics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Frydel, Derek Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico

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Agradecimientos



Agradecimiento
D.F. acknowledges financial support from FONDECYT through Grant No. 1201192.
D.F. acknowledges financial support from FONDECYT through Grant No. 1201192.

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