L’analyse
thermodynamique est utilisée par les ingénieurs pour évaluer la façon dont
l'énergie affecte la performance des systèmes mécaniques. Il utilise des
modèles mathématiques pour déterminer les effets de l'apport d'énergie
différentes et une partie des sorties d'énergie qui résultent de l'exploitation
d'une machine. Ingénieurs développent des modèles pour illustrer les variables
qui ont un impact direct sur le cycle de l'énergie du système. Systèmes communs
qui sont évalués par une analyse thermodynamique sont des moteurs à combustion
et des cycles de vapeur.
La partie d'une
analyse thermodynamique examine comment l'énergie se déplace à travers un
système mécanique, comme un moteur. Il explique comment cette énergie amène le
système à effectuer. Par exemple, le moteur à combustion d'un véhicule,
l'énergie produite par la combustion d'essence interagit avec les pièces du
moteur, la production de l'énergie nécessaire pour la voiture ou un camion pour
continuer à avancer. L'analyse thermodynamique tente d'expliquer comment ce
processus fonctionne.
Etant donné les
valeurs d'entrée d’énergies différentes, l'analyse thermodynamique peut être utilisée
pour déterminer les plages de performances d'un système mécanique. Les modèles
mathématiques sont construits pour établir certains paramètres ou des lois. En
termes simples, ces modèles expliquent comment si "x" quantité
d'énergie est mis dans le système, il se produira au niveau "y".
Réponses possibles sont également mesurées dans une analyse thermodynamique
pour déterminer les limites de performance des systèmes.
Le processus
analytique tombe en panne et isole les différentes sources d'énergie qu'un
système a besoin pour produire de l'énergie. Il examine la manière dont ces
sources d'énergie interagissent les uns avec les autres à chaque étape du
processus. Encore une fois en utilisant l'exemple d'un moteur d'automobile,
chaque élément important du système - comme l'essence, la pression et la
température - serait séparé et il serait déterminé à quel point certains
éléments et interactions causerait des réactions différentes dans le moteur.
Par exemple, les ingénieurs savent que lorsque l'essence est chauffée, qui est
déclenché par le processus d'allumage de la voiture, il se dilate et brûle de
fournir le véhicule avec le pouvoir de se déplacer.
Dans une analyse
thermodynamique, la performance d'un système mécanique est généralement caractérisée
comme un processus qui est séparée en étapes spécifiques. Bien que les étapes
distinctes seront typiquement s'appuyer sur l'autre, chacun est examiné pour
déterminer la façon dont elle contribue à l'exploitation du système et s'il
affecte directement la quantité de puissance que le système génère. À partir de
ces étapes de procédé, les ingénieurs de développer un modèle mathématique
probable qui peut être utilisé pour prédire la performance.
Les modèles
mathématiques qui développent des ingénieurs varieront en fonction du type de
système mécanique qui vient d'être évaluée. La plupart impliquent des équations
algébriques car une analyse thermodynamique traite souvent avec un ensemble de
variables connues et inconnues. Plusieurs équations peuvent être créées dans le
but d'expliquer les interrelations dynamiques du système mécanique et ses
sources d'énergie.
