Puedo resolver problemas de libros de texto termodinámicos, pero creo que no entiendo completamente los conceptos. ¿Cómo puedo obtener una comprensión más profunda de los conceptos?

Lo primero que hay que entender es que el calor es energía cinética aleatoria. Ahora, si tiene dos fuentes separadas, una podría tener más energía que la otra y transmitirá energía a la otra por contacto. El “impulso” de hacerlo está determinado por la temperatura. Ahora lea la ley cero, y no haga nada más hasta que esté contento, comprenda que la temperatura es como una diferencia potencial y determina la tasa de flujo de calor, todas las demás cosas son iguales.

Ahora, a la primera ley. Eso es simplemente la conservación de la energía. El calor, como forma de energía, se conserva.

Ahora a la segunda ley. El trabajo es una forma de energía y, en principio, puede hacer que el calor funcione. El problema es que el calor es energía cinética aleatoria, pero puede hacer que funcione si puede transferir calor o tener una diferencia de temperatura. Por lo tanto, si hace vapor caliente del agua en un espacio confinado, la presión aumenta y la presión puede mover un pistón si el otro lado está a una presión más baja. (Ver, la presión también es una especie de potencial). Entonces, si el pistón se mueve para igualar la presión, se puede hacer que el pistón trabaje porque la carrera del pistón es movimiento ordenado. Entonces, el trabajo es movimiento ordenado, el calor es movimiento aleatorio. La entropía es un concepto que mide el grado de aleatoriedad, y un punto importante es que, si bien la presión puede funcionar, la aleatoriedad en otros lugares aumenta. Por lo tanto, el calor solo puede hacer mucho trabajo y la entropía aumenta.

Para la tercera ley, recuerde que el calor solo puede fluir “cuesta abajo”, hacia lugares más fríos. En consecuencia, dado que nunca puede eliminar el calor en un lugar más frío que el cero absoluto, nunca puede alcanzarlo, porque si el otro lugar está marginalmente por encima del cero absoluto, no hay forma de que se pueda eliminar el último calor de la sustancia de prueba. Pero si no se puede eliminar, nunca puede actuar como un cero para otra sustancia más, lo que justifica “el otro lugar está marginalmente por encima del cero absoluto”.

Lo que me llevó a través de la termodinámica (con todos los As) con una comprensión orgánica del tema:

  • Sí, resolver los problemas es muy importante, pero obtener la respuesta correcta no es tan bueno como resolver los problemas correctamente … Más adelante.
  • Debe tomar excelentes notas de clase con cada paso de cada derivación para que cuando lea de nuevo, esté caminando mentalmente a través de cada derivación. Copie imágenes, haga gráficos de proceso (ts, etc.). De esta manera, cuando mire sus notas al menos tres veces más, serán importantes.
  • Rodéate de un grupo de compañeros de estudio de diversas habilidades, algunos más inteligentes y otros con dificultades. La vida debería encargarse de esta distribución aleatoria para usted … De esta manera, cuando está luchando, alguien puede reconocerlo y ayudarlo a levantarse; igual de importante, ayudará a alguien a levantarse y la mejor manera de lograr competencia y confianza es enseñarlo ¡para alguien más! No tengas miedo de equivocarte, solo haz tu mejor esfuerzo siempre y saldrá al final.
  • Resolución de problemas: ¡no cortes las esquinas! Derive todo lo que usa cada vez, use mucho papel, comience con el enunciado del problema, siga con su lista de supuestos, haga un diagrama de proceso relevante (Ts, Hs, etc.) y marque las condiciones conocidas. Proceder con paciencia y diligencia; déjelo en forma algebraica hasta el final, no inserte números temprano y ciegamente, perderá el flujo del problema rápidamente de esta manera. Cuando finalmente conectas los números, lleva y combina todas las unidades con disciplina …

Pheww … Así es como lo hice. HTH, YMMV, pero sus métodos no deberían.

Respetuosamente,

JF

Intenta leer algunos buenos libros sobre el tema. La termodinámica: un enfoque de ingeniería de Céngel y Boles es un buen libro. Los conceptos se explican muy bien.
La termodinámica es esencial para comprender los motores, los elementos de las centrales térmicas y nucleares, la propulsión turbo de refrigeración y aire acondicionado, la aerodinámica y muchas otras aplicaciones realmente interesantes. Los encontrará si elige una carrera en campos relacionados.
Por lo tanto, le aconsejaría que comprenda bien la Termodinámica, no solo para una carrera en campos relevantes, sino también porque la Termodinámica es un tema realmente fundamental en Ingeniería Mecánica. También es el favorito de muchos entrevistadores, ya que es un tema muy conceptual.

¿Cuál es la garantía de que más de 30 años de experiencia está trabajando en un dominio relacionado con la energía térmica? También puede decirte que las matemáticas de ingeniería son una pérdida de tiempo porque nunca las usó.

Si está hablando de la termodinámica muy básica, es decir, la entalpía, la entropía, el cálculo basado en el ciclo de Carnot, solo tiene que comprender el concepto, no son problemas en tiempo real, es solo conocimiento teórico, no es ingeniería, es solo ciencia.

Todos los términos que estudie volverán a entrar en juego en temas como máquinas turbo, ingeniería de ventiladores, motores de circuitos integrados, etc., donde aprenderá cerca de los problemas de la realidad y esta vez lo comprenderá y también comprenderá el concepto fácilmente.

Para un ingeniero mecánico, los “conceptos” de la termodinámica son esenciales, pero no los numéricos relacionados.

Estás en la dirección correcta, continúa.

La termodinámica es realmente importante.

La medida en que se usa depende de la industria. Es un conocimiento imprescindible para todos los ingenieros independientemente.

Debe tener una buena comprensión básica de Thermo. Cómo funcionan los motores, cómo funcionan las bombas de calor, refrigeradores, sistemas de HVAC, plantas de energía y otros sistemas mecánicos que se usan comúnmente en la industria.

Los conceptos son realmente importantes. Aunque los conceptos se entienden bien una vez que puede resolver nuevos problemas usted mismo, recomendaría leer los libros nuevamente y esta vez comprender la teoría con el propósito de aprender que para aprobar el examen.

Si realmente quieres estar debajo del termo, ¡cocina algo! Las carnes son interesantes. La búsqueda siempre es cómo cocinar rápidamente el núcleo para decir 150F sin carbonizar la superficie. ¿Por qué las ollas a presión cocinan más rápido? (clásico problema térmico) ¿Las sartenes de aluminio cocinan el tocino de manera diferente al hierro fundido? (¡sí!) Convección, conducción, radiación, ¿cuál está haciendo el trabajo por usted? Averigua la cocina y estarás a punto de entender la termo para la industria.

Usted debe ser felicitado por esta actitud. La mayoría de los ingenieros y maestros de ingeniería tienen lagunas horribles en su comprensión, por lo que fomentan la aprobación de exámenes con una comprensión limitada.

Para atender a aquellos que exigen ideas reales, hice algunas notas que espero sean de utilidad y que estimulen otras preguntas:

Termodinámica – EXPLANET

La termodinámica está en todas partes y me pregunto qué han estado haciendo estos tipos. Cada vez que habla de secar, calentar, enfriar, mezclar, quemar, extruir y continuar, hay termodinámica involucrada. No he realizado muchos proyectos industriales en 30 años en los que no lo cumplí. Pero si tiene problemas con las definiciones básicas y el concepto, intente encontrar a alguien con buena comprensión para que lo ayude. Y tenga la seguridad de que no es tan simple.

Es posible que desee probar el MOOC de termodinámica que ofrece la Universidad de Michigan en línea en coursera.org

Hay un curso en línea gratis en edx.org ofrecido por IIT Bombay. Puede ser que pueda ayudarte.