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¿Qué es el análisis termodinámico?

Análisis termodinámico es utilizado por los ingenieros para evaluar cómo la energía afecta al rendimiento de los sistemas mecánicos. Se utiliza modelos matemáticos para determinar los efectos de diferentes entradas de energía y algunas de las salidas de energía que resulta de la operación de una máquina. Ingenieros desarrollan modelos para ilustrar las variables que tienen un impacto directo en el ciclo de la energía del sistema. Los sistemas comunes que se evalúan con un análisis termodinámico son motores de combustión y ciclos de vapor.

Parte de un análisis termodinámico examina cómo la energía se mueve a lo largo de un sistema mecánico, como un motor. En él se explica cómo hace que la energía que el sistema realice. Por ejemplo, el motor de combustión de un vehículo, la energía producida por la quema de gasolina interactúa con las piezas del motor, la producción de la energía necesaria para el coche o un camión para mantenerse en movimiento. El análisis termodinámico intenta explicar cómo funciona este proceso.

Diferentes valores de entrada de energía dada, análisis termodinámico se pueden utilizar para determinar los rangos de rendimiento de un sistema mecánico. Se construyen modelos matemáticos para establecer ciertos parámetros o leyes. En términos simples, estos modelos explican cómo si "x" cantidad de energía se pone en el sistema, se llevará a cabo a nivel de "y". Respuestas potenciales también se miden en un análisis termodinámico para determinar los límites de rendimiento de los sistemas.

El proceso analítico se rompe y aísla las diferentes fuentes de energía que un sistema necesita para producir energía. Examina cómo esas fuentes de energía interactúan entre sí en cada paso del proceso. Usando de nuevo el ejemplo de un motor de automóvil, cada elemento importante del sistema - como la gasolina, la presión y temperatura - se separó y se determina en qué punto ciertos elementos y las interacciones serían causar diferentes reacciones dentro del motor. Por ejemplo, los ingenieros saben que cuando la gasolina se caliente, que se activa por el proceso de encendido del automóvil, se expande y se quema para proporcionar el vehículo con el poder de mover.

En un análisis termodinámico, el rendimiento de un sistema mecánico se caracteriza generalmente como un proceso que se separa en pasos específicos. Mientras que los pasos separados típicamente desarrollan unos sobre otros, cada uno de ellos se examina para determinar cómo contribuye a la operación del sistema y si afecta directamente a la cantidad de energía que el sistema genera. A partir de estos pasos del proceso, los ingenieros de desarrollar un modelo matemático probable que se puede utilizar para predecir el rendimiento.

Los modelos matemáticos que se desarrollan los ingenieros variarán dependiendo del tipo de sistema mecánico que se está evaluando. La mayoría son de ecuaciones algebraicas ya que un análisis termodinámico a menudo se ocupa de un conjunto de variables conocidas y desconocidas. Varias ecuaciones pueden ser creados con el fin de explicar las interrelaciones dinámicas del sistema mecánico y sus fuentes de energía.