Ingeniaria Thermodynamica: Fundamenta et Principia
Fundamenta thermodynamicae ingeniarum iugiter in melius mundum progredientes per meliorationem operis plantarum, instrumentorum, et eorum designi totius.
Factori critici in aestimatione operis instrumentorum sunt res ut productus finalis, consumptio materiae prima, costus productionis, et aestimatio effectus in ambientem. Hodie ingenii thermodynamicam conceptum ad examinandum et reinvendicandum res quae ad humanam tutionem et commoditatem pertinent.
Scientia thermodynamica existit ab saeculo 19th. Ab eo tempore scientes et ingenii conantur facere ut sit ut utilis quam potest.
Fundamenta Thermodynamicae
Vocabulum thermodynamica derivatur a Graeco vocabulo thema (significat calorem) et dynamis (significat vim). Professionales ingenii studium systematum et eorum interactorum cum circumstantibus habent.
Concepta/definitiones in hac sectione utilia lectoribus in intellegendo conceptum thermodynamicae ingeniarum (interdum referuntur ut Calor-Potens Ingeniaria)
Systema, Circumstantia et Universum
Systema est quod volumus studere et in quo interesse habemus, itaque primus gradus est praecise finire objectivum studii systematis. Objectivum studii systematis potest esse efficaciam systematis augendi vel detrimenta minuendi etc. Exemplum systematis potest esse refrigerationis cyclus in planta frigorifera aut Rankine cyclus in statione electrica.
Systema definitur ut massa certa pura substantiae circumdata clausa vel flexibili superficie; similiter, compositio materiei intra systema fixa vel variabilis esse potest secundum cyclos.
Dimensiones systematis non necessario constantes sunt (ut aer in compressore compressus est per pistonem) posse variari (ut balo inflatus). Materies quae externe cum systemate interagit dicitur circumstantia et universum est exitus systematis et circumstantiae.
Elementum quod systema a sua circumstantia separat dicitur limes. Limes systematis fixus esse potest vel in motu.
Interactio inter systema et circumstantiam locum habet transiens limen et sic iugiter importantem partem agit in thermodynamica (id est calor et potentia ingeniarum).
Species Systematum in Thermodynamica
Sunt duae species basic systematum in thermodynamica:
Systema Clausum sive Massa Controlata: associatur cum quantitate definita materiae. Diversum a systemate aperto, in systemate clauso, nulla fluxus materiae fit trans limen systematis. Est etiam species specialis systematis clausi quae non interagunt et se ipsa a circumstantia separat dicitur systema isolatum.
Volume Controlatus (Systema Apertum): Volume controlatus limitatur ad regionem spatii per quam materia et energia possunt fluere et transire limen systematis. Limen systematis aperti dicitur superficies controlata; haec superficies controlata actualis vel imaginaria esse potest.
Exempla voluminis controlati sunt instrumenta quae involvunt fluxum materiae trans limen systematis sicut fluxus aquae per pompas, vaporis in turbinas et aeris per compressores aeris.
Thermodynamica Microscopica
Approach microscopica in thermodynamica etiam dicitur thermodynamica statistica et associatur cum structura materiae et objectivum thermodynamicae statisticae est characterizare mediam behavior particlem constituentem systema de qua interest et hoc informatione uti ad observandum behavior macroscopicum systematis.
Proprium, Status et Processus Thermodynamicus
Proprium Thermodynamicum
Proprium thermodynamicum est characteristic macroscopicus systematis. Valorem proprii assignari potest ad tempus quodlibet sine notitia valoris prioris et eius behavior.
Proprium Extensivum
Propria quae dependere a massa dicuntur propria extensiva et valorem suum pro systemate toto est summa valorum suorum pro partibus in quas systema dividitur. Exempla propria extensiva sunt Volumen, Energia, et Massa. Proprium extensivum dependet a magnitudine systematis et mutari potest cum tempore.
Proprium Intensivum
Contrast cum proprio extensivo, proprium intensivum non dependet a massa et non additivum natura et non dependet a magnitudine totali systematis. Potest variari in diversis locis intra systema ad quodlibet momentum. Exempla propria intensiva sunt pressio et temperatura.
Status Thermodynamicus
Status definitur ut condicio systematis quae optime describitur suis propriis. Materia inclusa in systema in varias conditiones unicas, dicitur status. Sunt relationes inter propria systematis sed status potest specificari praebendo valorem subset propriorum.
Processus Thermodynamicus
Processus thermodynamici sunt conversio unius status ad alterum status. Si valor macroscopicus proprii in systema ad duo tempora diversa idem est, tunc systema dicitur esse in eodem statu in illo tempore. Condicio stabilis systematis assequitur si nullum propriorum eius mutatur respectu temporis.
Cyclus Aequilibrii Systematis
Cyclus aequilibrii systematis thermodynamicus est processus sequens qui incipit et terminatur cum eadem condicio status. Cum cyclus completus est, omnia eius propria habent eundem valorem quos habebant in principio. Omnes cycli qui regulariter repetuntur iugiter partem vitalem agunt in multis areis applicationis, ut circulatio condensatoris in statione generantis electricitatem ex calore executa est cyclus.
Materia Operativa
Theoria materiae auxiliatrix in intellegendum conceptum energiae. Materia cognoscitur pro sua massa, volumine et spatio et independenter a sua structura et natura habet certa characteristica ut consistencia et fidelitas. Materia constat ex magna numero particulae vocatae moleculae. Inveniri possunt materiae solidae, liquidae aut gaseae ubique.
In materia solida, moleculae vicinae sunt et fortem vinculum habent et liber moveri non possunt. Itaque magnus vis requiritur ad formam eius mutandi.
Moleculae in materia liquida non firmum tenentur et itaque parva vis sufficit ad moleculas retinendi.
In statu gaseo, moleculae liber et fortiter movetur quasi in statu non vincto, tunc celeriter movetur absque adjacentibus moleculis. Compressibilitas cum gasibus associatur, habent plura vacua inter connectentes moleculas. Energia est causa materiae existendi in diversis phasibus.
Materia Pura
Materialis solo structura chemica vel homogeneitas in varietate structurae chemicae dicitur materia pura. Materialis in uno statu ut liquidus existere potest vel in plus quam uno statu in aequilibrio inter se. Mixtura uniformis gasorum simili compositione chemica etiam dicitur materia pura.
Importancia materiae purae est in determinatione proprietatum materiae operativae sub diversis conditionibus pressionis et temperature.
Exemplum: Pro materia pura sicut aqua potest describi plene duobus solemnis propriorum intensivorum nominatis pressio et temperatura. Alia materia pura est aer in statu gaseo. Sed pro materia non homogenea, plus quam duo propria requiruntur ad statum describendum.
Aequilibrium Thermodynamicum
In mechanicis, aequilibrium dicitur esse attingit quando oppositos vires aequalizamus. Sed sensus aequilibril thermodynamicum alius est et longius pervenit quia implica actum aequilibrans multas alias influencias (inter systema et circumstantiam) praeter aequilibrantes vires oppositas. Ad aequilibrium completum intra systema assequendum, oportet impleri conditionem pro aequilibrio mechanicis, thermico, phase et chemico.
In hac sectione, nostram disputationem limitamus ad aequilibrium thermodynamicum. Emphasis super statibus aequilibrantis et mutationem ab uno aequilibrio ad alterum optime describitur per Thermodynamicam Classica.
Si status fixus est, tunc systema dicitur esse in aequilibrio. Propria intensiva sicut pressio et temperatura accurate metienda sunt ut status assignetur. Systema dicitur esse in aequilibrio thermodynamicum si sua propria intensiva non mutantur ob levem perturbationem.
Hac situ, systema in completa stabilitate est cum restrictionibus offerentibus circumstantia.
