การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ถูกใช้โดยวิศวกรเพื่อประเมินว่าพลังงานมีผลต่อประสิทธิภาพของระบบกลไกอย่างไร ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดผลกระทบของอินพุตพลังงานที่แตกต่างกันและเอาต์พุตพลังงานบางส่วนที่เป็นผลมาจากการทำงานของเครื่อง วิศวกรพัฒนาแบบจำลองเพื่อแสดงให้เห็นถึงตัวแปรที่มีผลกระทบโดยตรงต่อวงจรพลังงานของระบบ ระบบทั่วไปที่ได้รับการประเมินด้วยการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์คือเครื่องยนต์สันดาปและวงจรไอน้ำ
ส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ตรวจสอบว่าพลังงานเคลื่อนที่ไปทั่วระบบกลไกเช่นเครื่องยนต์ได้อย่างไร มันอธิบายว่าพลังงานนั้นทำให้ระบบทำงานอย่างไร ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์สันดาปของยานพาหนะพลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซินจะทำปฏิกิริยากับชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ทำให้เกิดพลังงานที่จำเป็นสำหรับรถยนต์หรือรถบรรทุกเพื่อให้เคลื่อนไหวได้ การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์พยายามอธิบายวิธีการทำงานของกระบวนการนี้
ด้วยค่าอินพุตพลังงานที่แตกต่างกันการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์สามารถใช้เพื่อกำหนดช่วงประสิทธิภาพของระบบกลไก แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ถูกสร้างขึ้นเพื่อกำหนดพารามิเตอร์หรือกฎหมายบางอย่าง กล่าวง่ายๆว่าแบบจำลองเหล่านี้อธิบายว่าถ้าปริมาณพลังงาน "x" ถูกใส่เข้าไปในระบบมันจะทำงานในระดับ "y" การตอบสนองที่เป็นไปได้จะถูกวัดในการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์เพื่อกำหนดขีด จำกัด ประสิทธิภาพของระบบ
กระบวนการวิเคราะห์แยกย่อยและแยกแหล่งพลังงานต่าง ๆ ที่ระบบต้องการเพื่อผลิตพลังงาน มันจะตรวจสอบว่าแหล่งพลังงานเหล่านั้นมีปฏิกิริยาต่อกันในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการอย่างไร อีกครั้งโดยใช้ตัวอย่างของเครื่องยนต์รถยนต์องค์ประกอบหลักของระบบเช่นน้ำมันเบนซินความดันและอุณหภูมิจะถูกแยกออกจากกันและมันจะถูกกำหนดที่จุดใดองค์ประกอบและการโต้ตอบบางอย่างจะทำให้เกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกันภายในเครื่องยนต์ ยกตัวอย่างเช่นวิศวกรรู้ว่าเมื่อน้ำมันถูกทำให้ร้อนซึ่งถูกกระตุ้นโดยกระบวนการจุดระเบิดของรถมันจะขยายและติดไฟเพื่อให้ยานพาหนะมีพลังในการเคลื่อนย้าย
ในการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ประสิทธิภาพของระบบกลไกมักจะมีลักษณะเป็นกระบวนการที่แยกออกเป็นขั้นตอนเฉพาะ ในขณะที่ขั้นตอนที่แยกจากกันโดยทั่วไปจะสร้างซึ่งกันและกันแต่ละขั้นตอนจะถูกตรวจสอบเพื่อพิจารณาว่ามันมีส่วนช่วยในการทำงานของระบบหรือไม่และส่งผลกระทบโดยตรงต่อปริมาณพลังงานที่ระบบสร้างขึ้นหรือไม่ จากขั้นตอนกระบวนการเหล่านี้วิศวกรจะพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สามารถใช้ในการทำนายประสิทธิภาพได้
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่วิศวกรพัฒนาจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของระบบกลไกที่กำลังถูกประเมิน ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสมการพีชคณิตเนื่องจากการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์มักจะเกี่ยวข้องกับชุดของตัวแปรที่รู้จักและไม่รู้จัก หลายสมการอาจถูกสร้างขึ้นเพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงระหว่างระบบกลไกและแหล่งพลังงาน
