黑洞自被提出伊始就受到了理论物理学界的巨大关注,数十年来都是热门的研究对象。而黑洞霍金辐射的提出促使了黑洞热力学的诞生,首次令广义相对论和量子力学产生了联系,为人们探究引力量子化指明了一条可能的道路。近年来,AdS(反德西特)时空的黑洞热力学成为了研究的热点,本文主要介绍了扩展相空间中的AdS黑洞的热力学,并研究了以AdS黑洞为工质建立的全息热机及其效率的有关问题,具体分为以下章节:第1章简要介绍黑洞和黑洞热力学的基本知识。主要介绍了黑洞物理学有关的研究的历史、黑洞热力学的诞生和有关定律,以及AdS黑洞热力学的有关理论和最新进展。第2章简介了全息热机的有关研究情况,全息热机是Clifford V.Johnson在2014年提出的概念,其原理是将AdS黑洞作为热机的工质,用以探究AdS黑洞热力学的有关性质。全息热机效率公式已经被广泛应用于验证黑洞线元及黑洞热力学的修改理论。本章分别以RN-AdS黑洞、克尔纽曼AdS黑洞、BTZ黑洞、2维黑洞为研究对象,建立全息热机为研究方法,分别计算了它们做矩形循环时的效率,并对所得出的结论进行了分析。本文验证了Johnson所提出矩形循环效率公式对于静态AdS黑洞的适用性,并探究了对旋转BTZ黑洞的适用条件。最后通过对2维全息热机矩形循环效率的研究验证了量子引力理论中最小可观测尺度的存在。第3章给出了本文的总结和对今后研究工作的展望。