Tipik bir termodinamik döngü, ısı ve iş aktaran bir dizi termodinamik süreçten oluşur. Birçok termodinamik döngü tipi vardır; Isı tekniği bunlara örnek olarak verilebilir. Genel olarak termodinamik, enerji üretimi, enerji depolanması, enerji transferi ve enerji dönüşümü bilimidir diyebiliriz. Hedefim termodinamiği bir enerji dönüşüm bilimi olarak aktarmaktır.
Şu anda, fosil yakıtlar dünyanın baskın enerji kaynağıdır. Bu nedenle bu enerji kaynaklarına “birincil enerji kaynakları” denir. Ancak fosil yakıtların yakılması sadece termal enerji üretir. Ortaya çıkan termal enerjiyi ikincil enerji kaynağına(elektrik enerjisi vb.) dönüştürmek mümkündür.
Isı enerjisini başka bir enerji formuna dönüştürmek için ısı motoru (termik motor) kullanılmalıdır. Birçok ısı motoru, döngünün bir bölümünde ısı şeklinde enerji sağlayarak ve sağlanan bu enerjiyi döngünün başka bir bölümünde yararlı başka bir iş için kullanarak, döngüsel olarak çalışır.
Sistemi orijinal durumuna döndüren bir işlem döngüsel işlem olarak adlandırılır. Bir döngünün sonunda, tüm özellikler başlangıçtaki ile aynı değere sahiptir. Tipik bir termodinamik döngü, bir sistemi orijinal durumuna geri getirmek için değişen basınç, sıcaklık ve diğer durum değişkenlerini değiştirirken ısı ve iş aktaran bir dizi termodinamik süreçten oluşur.
Kapalı bir sistemin iç enerjisindeki artış, sisteme giren ısının yaptığı işten kaynaklanmaktadır.
∆E = Q – W
Bu, termodinamiğin birinci yasasıdır ve enerjinin korunumu ilkesidir; bu, kontrol odasındaki akışkan incelendiğinde enerjinin üretilemediği ya da yok edilemediği, ancak çeşitli biçimlere dönüştürüldüğü anlamına gelir. Çoğu sistemin analizinde ve ısı enerjisinin diğer enerji biçimlerine nasıl dönüştürüldüğünü ölçen yasa budur.
Termodinamik çevrimler iki ana sınıfa ayrılabilir:
- Güç çevrimleri, belirli ısı girişini mekanik çalışmaya dönüştüren çevrimlerdir. Termodinamik güç çevrimleri, otomobillerin büyük çoğunluğuna güç sağlayan ve dünyanın elektriğinin çoğunu üreten ısı motorlarının çalışması için temel oluşturur.
- Isı pompası çevrimleri mekanik işçilik yoluyla ısıyı düşük sıcaklıklardan yüksek sıcaklıklara transfer eder. Buzdolaplarının termodinamiği ile ısı pompaları arasında fark yoktur. Her ikisi de ısıyı soğuktan sıcak bir odaya getirerek çalışır.
İlginizi çekebilir: termodinamik yasaları