Inġinierija Termodinamika: Fundamentals u Prinċipji
Il-mixja tal-inġinierija termodinamika tgħallem ruħha rol importanti fil-moviment ta’ bhal ħolqa aktar għax-xogħol mill-baħar tal-pjanta, tal-iżmirgar, u tal-disinn tagħhom komplutt.
L-fatturi li huma kritici f’din il-valutazzjoni tal-prestazzjoni tal-iżmirgar huma aġenda bħal l-output tal-prodott finali, l-konsum tal-materiali raw input, il-kost tal-prodotti, u l-valutazzjoni tal-effett fuq l-ambjent. L-inġiniera ta’llum qed jistgħu l-konċett termodinamika biex jisilġu u jiġġġġew xi xejn li huma destini għas-sigurtà u saħħa tal-bniedem.
Il-ġeografija tal-termodinamika setgħet mil-fit-tas-sedda tal-19th siekel. Minn allura, is-senjuri u l-inġinieri qegħdu jidhru konstantament u waqqfiet biex jingħaqdu sibilla possibbli.
Fundamentals of Thermodynamics
Il-kelma termodinamika hija derivata mill-kelma Greċa thermos (il-ħal ta’ żunż) u dynamics (il-forza). Il-professjonali tal-inġinierija huma interessati fl-istudju tas-sistemi u t-interazzjoni tagħhom mal-ċirku.
Il-konċetti / definizzjonijiet użati fid-dinja ta’ din is-silġ huma tal-għajnuna għall-mara tal-littratura biex jifhimu l-konċett tal-inġinierija termodinamika (fi żmien ikkonsidrat bħala Inġinierija tal-Ħal ta’ Żunż)
System, Surrounding and Universe
Is-sistema hi xi ħaġa li nridu nistudjaw u nixtiequ, għalhekk is-silġ ewlenin huwa li nstabiliċu preċiża l-obiettiv tas-studju tas-sistema. L-obiettiv tas-studju tas-sistema jista’ jkun li nżidu l-effiċjenza tas-sistema jew biex nżidu l-perdi etc. Esempju tas-sistema jista’ jkun biex analizzaw il-ciklu tal-refrigerazzjoni fil-pjanta tal-magazzin tal-barra jew biex analizzaw il-ciklu Rankine fil-pjanta tal-energy.
Is-sistema definita bħala massa definitiva ta’ material pur bounded bi surfacce magħluqa jew fleksibbli; billi l-kompozizzjoni tal-materjal fit-tas-sistema tista’ tkun miftuħa jew varjabbli skont il-ciklu.
Id-dimensjonijiet tas-sistema mhux neċessarji kostanti (billi l-aria fil-kompresor tħassal minn piston) tista’ tkun varjabbli (billi ballun infaltat). Il-materjal li interagi mal-sistema esternament jgħidulu Surrounding u l-Universe huwa l-outcome tas-sistema u surrounding.
Il-element li jissoppi l-sistema mis-suwi jgħidulu boundary. Il-boundary tas-sistema tista’ tkun miftuħa jew fi moviment.
L-interazzjoni bejn is-sistema u l-surrounding tiġi permezz tal-crossing tal-boundary u għalhekk tligħu rol very importanti fit-termodinamika (il-ħal ta’ żunż u l-energy).
Types of System in Thermodynamics
Huma hafna tipi ta’ sistemi fit-termodinamika:
Closed System or Control Mass: huwa assosjat ma’ quantità definitiva ta’ materja. Differenti minn sistema miftuħ, fis-sistema magħluqa, ma jkunx hemm flus ta’ materja li jidher permezz tal-boundary tas-sistema. Huma wkoll tip speċjali ta’ sistema magħluqa li ma interagi xejn u isolat hunnu stess mill-suwi jgħidulu sistema isolata.
Control Volume (Open System): il-control volume limitat għal regjun ta’ spazju permezz minn fejn l-massa u l-energy jistgħu jifluwu u jidher permezz tal-boundary tas-sistema. Il-boundary tas-sistema miftuħa jgħidulu controlled surface; din il-controlled surface tista’ tkun aġent reali jew unreal.
Esempi ta’ control volume huma tipi ta’ iżmirgar li involvi l-flus ta’ massa biex jidher permezz tal-boundary tas-sistema bħal l-flus tal-ħal ta’ ħal fis-silġ, l-flus tal-ħal ta’ ħal fis-turbini, u l-flus tal-ħal ta’ ħal fil-kompresori tal-ħal ta’ ħal.
Microscopic Thermodynamics
L-approċċ mikroskopiku fit-termodinamika ukoll jgħidulu termodinamika statistika u huwa assosjat mal-struttura tal-materja u l-obiettiv tal-termodinamika statistika huwa biex ikkaratterizza l-behavior medju ta’ partiċelli li jagħmlu l-sistema tal-interess u bil-fiha din l-informazzjoni biex osservaw l-behavior makroskopiku tas-sistema.
Thermodynamics Property, States and Process
Thermodynamic Property
Proprietà termodinamika huwa karatteristika makroskopika tas-sistema. Il-valur tal-proprietà jista’ jassignaw f’l-ħin imiegħu mingħajr il-necessita’ ta’ valur preċedenti u l-behavior tagħha.
Extensive Property
Proprietajiet li huma dipendenti mill-massa jgħidulu proprietajiet ekstensivi u l-valur tagħhom għal is-sistema kompluta huwa l-summazzjoni tal-valur tagħhom għal il-parti fit-tramut li s-sistema hija divisa. Esempi ta’ proprietajiet ekstensivi huma Volum, Energy, u Mass. Proprietajiet ekstensivi dipendenti mill-size tas-sistema u jistgħu jiġu bidla mat-tempo.
Intensive Property
Kontra l-proprietajiet ekstensivi, proprietajiet intensivi mhux dipendenti mill-massa u non additive fil-natura u mhux dipendenti fuq il-total size tas-sistema. Tista’ tvarja f’post differenti fil-sistema f’l-ħin imiegħu. Esempi ta’ proprietajiet intensivi huma pressjoni u temperatur.
Thermodynamic State
Istata definita bħala l-kondizzjoni tas-sistema li hija aqra b’saħħtek mill-proprietajiet tagħha. Il-massa inkapsulata fis-sistema tista’ tkun f’vartiet ta’ kondizzjonijiet uniki, jgħidulu istata. Jkun hemm relazzjonijiet bejn il-proprietajiet tas-sistema imma l-istata tista’ tikteb permezz tal-provditura tal-valur ta’ subset tal-proprietajiet.
Thermodynamic Process
Proċessi termodinamika huma il-konverżjoni minn istata għal oħra. Jekk il-valur tal-makroskopiku proprietajiet tas-sistema f’żewġ ħolqan differenti jkunu identiċi, issa l-sistema tiswa bl-istata sħiħa f’dawn l-ħolqan. Kondizzjoni steady state tas-sistema tiholqgha jekk ebda proprietajiet tagħha ma jbidlux permezz tal-ħin.
System Equilibrium Cycle
Sistema termodinamika equilibrium cycle huwa proċess sequenzjali li jibda u jtermina b’loġħ ta’ l-istata stess. Meta tkompli l-cycle, dawn kollox proprietajiet tagħha huma bil-valur stess li kienu f’l-bidu. Kull cycles li jirrepetu regularment jilgħqu rol vitali f’dawn l-arej, bħal l-circulation tal-condensate fil-pjanta tal-energy generating station timpli cycle.
Working Substance
Teorija tal-materja hjat tal-għajnuna biex ifhimu l-konċett tal-energy. Il-materja hija magħrufa għal mass, volum, u spazju u indipendentiment mid-dinamika u natura tagħha, għandha certi karatteristiċi bħal konsistenza u affidabilità. Il-materja hija magħrufa minn numru kbir ta’ partiċelli magħrufa bħala molekoli. Tista’ timxi materja solid, liquid, jew gas f’kull post.
Fil-materja solid, il-molekoli huma ċavall għal l-oħra u qawwad u ma jistgħux jaqsmu liberament. Għalhekk, force kbira necessarja biex tbiddel is-silġ tagħha.
Il-molekoli fil-materja liquid mhux qawwad u għalhekk force żgħira suffici għal l-molekoli jkunu l-oħrajn.
Fil-materja gassija, il-molekoli jmur random u liberament bħal jkunu f’stat mhux miftuħ u meta jmur sewwa indipendentiment mill-molekoli ġar. Il-compressibilità associjata mal-gas, huma jkollhom spazji vojta kbira bejn il-molekoli. L-energy huwa s-silġ għal il-materja li tkun f’fazzi differenti.
Pure Substance
Material ta’ struttura kemika wahda jew homogenità fil-struttura kemika diffrenti jgħidulu substanz pure. Il-material tista’ jkun f’faza wahda bħal liquid jew tista’ jkun f’aktar minn faza wahda f’equilibrium bejn l-oħrajn. Mixta uniformi ta’ gasi b’saħħtek kemika jgħidulu wkoll substanz pure.
L-importanza tas-substanz pure huwa f’determinazzjoni tal-prop
