ఎంజనీరింగ్ థర్మోడైనమిక్స్: మూలాలు మరియు సిద్ధాంతాలు
ఎంజనీరింగ్ థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రాధాన్యాలు ప్లాంట్, కాల్పులు, వాటి మొత్తం డిజైన్ యొక్క ప్రదర్శన ఉన్నతీకరణం ద్వారా బాగా ప్రపంచం వెళ్ళడంలో ప్రముఖ రాండు పాటు చేస్తున్నాయి.
కాల్పుల ప్రదర్శనను ముఖ్యంగా అంచనా వేయడంలో అనుకులమైన ఫలితం, ఇన్పుట్ రావ్ మ్యాటరియల్ ప్రవహనం, ఉత్పత్తి ఖర్చు, పర్యావరణంపై ప్రభావం వంటి విషయాలు ఉన్నాయి. ఈ రోజు ఇంజనీర్లు థర్మోడైనమిక్స్ భావనను వివేచనం చేసి, మానవ భద్రత మరియు సుఖానుభూతికి అనుకూలంగా విషయాలను తిర్యగ్రంచుతున్నారు.
థర్మోడైనమిక్స్ విజ్ఞానం 19వ శతాబ్దం నుండి ఉన్నట్లు. ఆ నుండి శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్లు ఇది వాడుకుని చాలా సులభంగా చేయడానికి లానించిన ప్రయత్నం జరుగుతోంది.
థర్మోడైనమిక్స్ ప్రాధాన్యాలు
థర్మోడైనమిక్స్ అనే పదం గ్రీకు పదాల నుండి వచ్చింది: థెమ్ (అర్థం ఉష్ణత), డైనమిక్స్ (అర్థం శక్తి). ఎంజనీరింగ్ ప్రాఫెషనల్లు వ్యవస్థలను వాటి చుట్టుముగ యొక్క సంబంధాలను అధ్యయనం చేయడంలో ఆసక్తి కలిగి ఉన్నారు.
ఈ విభాగంలో ఉపయోగించబడుతున్న భావనలు/వ్యాఖ్యలు పాఠకులకు ఎంజనీరింగ్ థర్మోడైనమిక్స్ (చారిత్రకంగా హీట్-పవర్ ఎంజనీరింగ్ అని పిలువబడుతుంది) భావనను అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయకరంగా ఉంటాయి.
వ్యవస్థ, చుట్టుముగ మరియు విశ్వం
వ్యవస్థ అనేది మనం అధ్యయనం చేయడానికి ఆసక్తి కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి మొదటి దశ వ్యవస్థ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యాన్ని నిర్దిష్టంగా చేయడం. వ్యవస్థ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం వ్యవస్థ యొక్క దక్షతను అధికరించడం లేదా నష్టాలను తగ్గించడం వంటివి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, కొల్డ్ స్టోరేజ్ ప్లాంట్లో రిఫ్రిజరేషన్ చక్రాన్ని విశ్లేషించడం లేదా పవర్ ప్లాంట్లో రాంకైన్ చక్రాన్ని విశ్లేషించడం.
వ్యవస్థ అనేది ఒక నిర్దిష్ట శుద్ధ పదార్థం యొక్క మొత్తం శుద్ధ పదార్థం ఒక ముందు లేదా వినియోగక్షమ ప్రాంతం ద్వారా బాంధవ్యంగా ఉంటుంది; అదేవిధంగా, వ్యవస్థ లో మాటరియల్ యొక్క సంయోజనం చక్రం ప్రకారం నిర్దిష్టం లేదా మార్పుగా ఉంటుంది.
వ్యవస్థ యొక్క మాపాలు నిరంతరం ఉండవు (ఉదాహరణకు, కమ్ప్రెసర్లో హవా కమ్ప్రెసర్ ద్వారా కమ్ప్రెస్ చేయబడుతుంది) అది మార్పుగా ఉంటుంది (ఉదాహరణకు, ప్రసరించబడిన బల్లును చూడండి). వ్యవస్థ యొక్క బాహ్యంతో సంబంధం ఉన్న మాటరియల్ బాహ్యం అని పిలువబడుతుంది మరియు విశ్వం వ్యవస్థ మరియు బాహ్యం యొక్క ఫలితం.
వ్యవస్థను తన బాహ్యం నుండి వేరు చేసే మూలకం బాండరీ అని పిలువబడుతుంది. వ్యవస్థ యొక్క బాండరీ నిర్దిష్టంగా లేదా చలించవచ్చు.
వ్యవస్థ మరియు బాహ్యం మధ్య సంఘటన బాండరీను దాటి జరుగుతుంది మరియు ఇది థర్మోడైనమిక్స్ (అంటే హీట్ మరియు పవర్ ఎంజనీరింగ్)లో చాలా ముఖ్యమైన పాత్రను పోషిస్తుంది.
థర్మోడైనమిక్స్లో వ్యవస్థల రకాలు
థర్మోడైనమిక్స్లో రెండు ప్రాథమిక వ్యవస్థలు ఉన్నాయి:
మూసివేయబడని వ్యవస్థ లేదా నియంత్రణ మాస్: ఒక నిర్దిష్ట మైనట్టు మాటరియల్ యొక్క సంబంధంలో ఉంటుంది. ఓపెన్ వ్యవస్థ వంటి వ్యవస్థ లో మాటరియల్ యొక్క మాస్ ప్రవహనం వ్యవస్థ యొక్క బాండరీ ద్వారా జరుగదు. బాహ్యంతో సంబంధం లేకుండా స్వంతంగా వేరు చేసే ఒక ప్రత్యేక రకమైన మూసివేయబడని వ్యవస్థ విచ్ఛిన్న వ్యవస్థ అని పిలువబడుతుంది.
నియంత్రణ పరిమాణం (ఓపెన్ వ్యవస్థ): నియంత్రణ పరిమాణం ఒక అంతరం ద్వారా మరియు వ్యవస్థ యొక్క బాండరీ ద్వారా మాస్ మరియు శక్తి ప్రవహించవచ్చు. ఓపెన్ వ్యవస్థ యొక్క బాండరీను నియంత్రణ ప్రస్తరం అని పిలువబడుతుంది; ఈ నియంత్రణ ప్రస్తరం వాస్తవం లేదా అవాస్తవం ఉంటుంది.
నియంత్రణ పరిమాణం యొక్క ఉదాహరణలు వ్యవస్థ యొక్క బాండరీ ద్వారా మాస్ ప్రవహనం చేసే విధానాలు, ఉదాహరణకు, పంపుల ద్వారా నీరు ప్రవహిస్తుంది, టర్బైన్లో వాష్ ప్రవహిస్తుంది మరియు వాయు కమ్ప్రెసర్లో వాయు ప్రవహిస్తుంది.
పరమాణు థర్మోడైనమిక్స్
పరమాణు థర్మోడైనమిక్స్ అనేది పరమాణు థర్మోడైనమిక్స్ అని కూడా పిలువబడుతుంది మరియు మాటరియల్ యొక్క నిర్మాణం మరియు పరమాణు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క లక్ష్యం అధ్యయనం చేయడానికి ఆసక్తి కలిగిన వ్యవస్థ యొక్క పార్టికల్స్ యొక్క ఔసత ప్రవర్తనను విశేషంగా చరిత్రం చేయడం మరియు ఇది వ్యవస్థ యొక్క మాక్రోస్కోపిక ప్రవర్తనను పరిశీలించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
థర్మోడైనమిక్స్ ప్రోపర్టీ, స్టేట్స్ మరియు ప్రాసెస్
