Was ist Thermodynamik?
Thermodynamik ist die Anwendung thermodynamischer Prinzipien auf Konstruktionsprobleme. Die Universitäten haben an ihren Ingenieurhochschulen Fachbereiche für Thermodynamik in den Maschinenbauabteilungen. Die Thermodynamik kann sich auf industrielle thermodynamische Anwendungen im Bereich des Maschinenbaus beziehen, die auch als thermodynamische Verfahrenstechnik bezeichnet werden.
Die Thermodynamik nutzt genau definierte Regeln, um natürliche und experimentelle Energieereignisse zu modellieren. Die Gesetze der Thermodynamik besagen Folgendes: Die Definition von Temperatur und Wärmefluss, dass Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann, dass immer kleine Mengen der ursprünglichen Energie eines Systems von einem Zustand zum nächsten verloren gehen und dass die Temperatur fallen kann muss ausreichend Wärmeenergie verloren gehen. In der Wissenschaft der Thermodynamik entwickelte Techniken helfen Ingenieuren, Druck-, Volumen- und Temperaturänderungen in einer beliebigen Anzahl von Anwendungen und Studienbereichen zu berücksichtigen.
Das Hochschulstudium der Ingenieur-Thermodynamik ist in der Regel Teil eines Studiengangs im Hauptfach Maschinenbau, der zum Master oder zur Promotion führt. Bachelor-Studiengänge wie Strömungsmechanik, Thermodynamik und Verbrennungsmotoren führen zu komplexeren Studien. Die Abschlussarbeiten können aus angewandter Mathematik, statistischer und Gleichgewichtsthermodynamik, Gasdynamik, Fluiddynamik, Energieumwandlung, Energiedynamik und Verbrennung bestehen.
Thermodynamische Maschinenbauindustrien entwerfen, testen und entwickeln Produkte, die Einschränkungen in Bezug auf Druck, Temperatur und Volumen erfordern. Luftfahrtunternehmen befassen sich mit der Anwendung thermodynamischer Prinzipien beim Entwurf und Bau von Raketensystemen. Unternehmen aus den Bereichen Luftreinhaltung, Wärmebehandlung und Kraftwerkstechnik wenden bei der Konstruktion und Prüfung von Verbrennungsanlagen, Wäschern, Filtern, Brennöfen, Trocknern, Öfen und Kesseln thermodynamische Konstruktionsprinzipien an. Andere thermodynamische Ingenieurbüros entwickeln und fertigen Prüfvorrichtungen, wie z. B. Klimakammern mit Öfen und Kühlschränken zum Testen der Wärmeformbeständigkeit von Materialien und Thermoelemente zum Auslesen und Rückmelden sich ändernder Prüftemperaturen.
Traditionelle Kraftwerksindustrien wie Kohle- und Atomkraftwerke wenden thermodynamische Prinzipien in großem Maßstab an. Die grüne Revolution, die alternative und saubere Energiequellen wie passives Sonnenlicht, aktives Sonnenlicht, Wasser, Wind und Elektrizität fördert, erfordert thermodynamische Kenntnisse zur Berechnung der Energiebilanzen in Austauschsystemen für Heizung, Kühlung und den Betrieb elektrischer Netze für Wohngebäude und Industrie . Die chemische Thermodynamik berücksichtigt Systeme, die Zustandsänderungen in so unterschiedlichen Bereichen wie der Stahlherstellung und der Herstellung von Partikeln in Nanogröße bei der Konstruktion intelligenter Werkstoffe erfahren.