Phân tích nhiệt động là gì?

Phân tích nhiệt động được sử dụng bởi các kỹ sư để đánh giá năng lượng ảnh hưởng đến hiệu suất của các hệ thống cơ học như thế nào.Nó sử dụng các mô hình toán học để xác định tác động của các đầu vào năng lượng khác nhau và một số đầu ra năng lượng xuất phát từ hoạt động máy móc.Các kỹ sư phát triển các mô hình để minh họa các biến có tác động trực tiếp đến chu kỳ năng lượng của hệ thống.Các hệ thống phổ biến được đánh giá bằng phân tích nhiệt động là động cơ đốt và chu kỳ hơi nước. Một phần của phân tích nhiệt động kiểm tra cách năng lượng di chuyển trong suốt hệ thống cơ học, chẳng hạn như động cơ.Nó giải thích làm thế nào năng lượng đó làm cho hệ thống thực hiện.Ví dụ, một động cơ đốt xe, năng lượng được sản xuất bằng cách đốt xăng tương tác với các bộ phận của động cơ, tạo ra sức mạnh cần thiết cho xe hơi hoặc xe tải để tiếp tục di chuyển.Phân tích nhiệt động cố gắng giải thích cách thức hoạt động của quá trình này.

Cho các giá trị đầu vào năng lượng khác nhau, phân tích nhiệt động lực học có thể được sử dụng để xác định phạm vi hiệu suất của một hệ thống cơ học.Các mô hình toán học được xây dựng để thiết lập các tham số hoặc luật nhất định.Nói một cách đơn giản, các mô hình này giải thích làm thế nào nếu x lượng năng lượng được đưa vào hệ thống, nó sẽ hoạt động ở cấp y.Các phản ứng tiềm năng cũng được đo lường trong phân tích nhiệt động để xác định giới hạn hiệu suất của các hệ thống.Nó xem xét cách các nguồn năng lượng đó tương tác với nhau ở mỗi bước của quy trình.Một lần nữa sử dụng ví dụ về động cơ ô tô, mỗi yếu tố chính của hệ thống mdash;chẳng hạn như xăng, áp suất và nhiệt độ mdash;sẽ được tách ra và nó sẽ được xác định tại điểm nào các yếu tố và tương tác nhất định sẽ gây ra các phản ứng khác nhau trong động cơ.Ví dụ, các kỹ sư biết rằng khi xăng được làm nóng, được kích hoạt bởi quá trình đánh lửa của xe, nó sẽ mở rộng và đốt cháy để cung cấp cho phương tiện để di chuyển. Trong một phân tích nhiệt động lực học, hiệu suất của một hệ thống cơ học thườngĐặc trưng là một quá trình được tách thành các bước cụ thể.Mặc dù các bước riêng biệt thường sẽ xây dựng lẫn nhau, nhưng mỗi bước được kiểm tra để xác định cách thức đóng góp cho hoạt động của hệ thống và liệu nó có ảnh hưởng trực tiếp đến lượng công suất mà hệ thống tạo ra hay không.Từ các bước quy trình này, các kỹ sư phát triển một mô hình toán học có khả năng có thể được sử dụng để dự đoán hiệu suất. Các mô hình toán học mà các kỹ sư phát triển sẽ thay đổi tùy thuộc vào loại hệ thống cơ học đang được đánh giá.Hầu hết liên quan đến các phương trình đại số do phân tích nhiệt động lực học thường liên quan đến một tập hợp các biến đã biết và chưa biết.Một số phương trình có thể được tạo ra để giải thích các động lực học của hệ thống cơ học và các nguồn năng lượng của nó.