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物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Finding the state at each end of a path: The state postulate

如果你也在 怎样代写热力学Thermodynamics 这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。热力学Thermodynamics是物理学的一个分支,涉及热、功和温度,以及它们与能量、熵以及物质和辐射的物理特性的关系。这些数量的行为受热力学四大定律的制约,这些定律使用可测量的宏观物理量来传达定量描述,但可以用统计力学的微观成分来解释。热力学适用于科学和工程中的各种主题,特别是物理化学、生物化学、化学工程和机械工程,但也适用于其他复杂领域,如气象学。

热力学Thermodynamics从历史上看,热力学的发展源于提高早期蒸汽机效率的愿望,特别是通过法国物理学家萨迪-卡诺(1824年)的工作,他认为发动机的效率是可以帮助法国赢得拿破仑战争的关键。苏格兰-爱尔兰物理学家开尔文勋爵在1854年首次提出了热力学的简明定义,其中指出:”热力学是关于热与作用在身体相邻部分之间的力的关系,以及热与电的关系的课题。” 鲁道夫-克劳修斯重述了被称为卡诺循环的卡诺原理,为热学理论提供了更真实、更健全的基础。他最重要的论文《论热的运动力》发表于1850年,首次提出了热力学的第二定律。1865年,他提出了熵的概念。1870年,他提出了适用于热的维拉尔定理。

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物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Finding the state at each end of a path: The state postulate

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Robert Frost is famous for his poetic statement:
Two roads diverged in a wood, and $I-$
I took the one less traveled by,
And that has made all the difference.
This poem conjures up an image of starting down a path and arriving at a destination. You may be in one state of mind at the beginning of the road and arrive with a completely different state of mind at the end. This idea shows up in every process in thermodynamics.
A state defines the properties (such as temperature and pressure) of a system or substance at each endpoint of a thermodynamic process. It describes what condition the system is in before the process starts and the condition of the system when the process is finished. Every process has an initial state and a final state. Without a state, you don’t know where you’re starting from or where you’re ending up with a process. The number of properties you need to describe the state of a system is spelled out in the state postulate. The state postulate says: Two independent intensive properties are necessary to completely define the state of a simple compressible system.
A simple compressible system doesn’t involve kinetic or potential energy or energy from magnetic or electric fields. If these energy forms are involved in a process, then you need to specify properties related to those forms of energy in addition to the two properties required by the state postulate.
Properties are independent if one property can change while the other one is held constant. You see this in Figure 2-2, where each path allows one property to vary while the other one remains constant. Among the many properties in thermodynamics, temperature and specific volume are always independent of each other. Temperature and pressure are independent in most cases, the exception being when a phase change occurs in a constantpressure process. If the pressure is constant during a phase-change process, then the temperature is constant. Specific volume changes during a constantpressure phase change, so it can be the other independent property. For a phase change in a rigid container, the specific volume is constant and both the pressure and temperature vary, so either temperature or pressure can be used as an independent property.

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Connecting processes to make a cycle

In any thermodynamic cycle, the fluid goes through several different processes and returns to its initial state at the end of a cycle. Thermodynamic cycles use processes that either involve work or move heat, and Figure 2-3 shows a cycle with four typical processes:
Work input
Heat input
Work output
$\sim$ Heat output

The processes in a thermodynamic cycle are connected to each other at the initial and final states of each process; that is, the final state of one process is the initial state of the following process. In a typical thermodynamic analysis of a cycle, you need to find the state of the system at the end of each process in the cycle.

In the modern steam engine, for example, water goes through these thermodynamic processes to complete an ideal cycle:

  1. A compression process using a work input increases the water pressure.
  2. A heat input process generates steam from liquid water.
  3. An expansion process in a piston or turbine gets work out of the engine.
  4. A condensation process gets heat out of the system and turns the steam to its liquid state.
    After Step 4, the water is ready to go around the cycle again.
    In Chapters 10-13, I cover the thermodynamic analysis of many different cycles for engines and refrigeration.
物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Finding the state at each end of a path: The state postulate

热力学代写

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Finding the state at each end of a path: The state postulate

罗伯特·弗罗斯特以他的诗句而闻名:
两条路在一片树林里分岔,于是我走了
我选择了人迹罕至的那条,
这让一切都不同了。
这首诗给人一种从一条小路出发,到达一个目的地的印象。在路的起点,你可能是一种心态,而在终点,你的心态可能完全不同。这个概念出现在热力学的每一个过程中。
状态定义了一个系统或物质在热力学过程的每个端点处的性质(如温度和压力)。它描述了进程开始前系统的状态,以及进程结束时系统的状态。每个过程都有初始状态和最终状态。如果没有状态,你就不知道从哪里开始或者在哪里结束一个过程。描述系统状态所需的属性数量在状态假设中详细说明。状态假设说:两个独立的密集性质是必要的,以完全定义一个简单的可压缩系统的状态。
一个简单的可压缩系统不涉及动能、势能、磁场或电场的能量。如果这些能量形式涉及到一个过程,那么除了状态假设所要求的两个属性之外,您还需要指定与这些能量形式相关的属性。
如果一个属性可以改变而另一个属性保持不变,则属性是独立的。如图2-2所示,每条路径允许一个属性变化,而另一个保持不变。在热力学的许多性质中,温度和比容总是相互独立的。温度和压力在大多数情况下是独立的,除非在恒压过程中发生相变。如果在相变过程中压力是恒定的,那么温度也是恒定的。在恒压相变过程中比容变化,所以它可以是另一个独立的性质。对于刚性容器中的相变,比容是恒定的,压力和温度都是变化的,所以温度或压力都可以作为一个独立的性质。

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考|Connecting processes to make a cycle

在任何热力学循环中,流体都要经历几个不同的过程,并在循环结束时恢复到初始状态。热力学循环使用的过程要么是做功,要么是传递热量,图2-3显示了一个有四个典型过程的循环:
输入工作
热输入
工作输出
$\sim$热量输出

热力学循环中的过程在每个过程的初始状态和最终状态都是相互联系的;也就是说,一个流程的最终状态就是下一个流程的初始状态。在一个典型的循环热力学分析中,你需要找到循环中每个过程结束时系统的状态。

例如,在现代蒸汽机中,水通过这些热力学过程来完成一个理想的循环:

使用功输入的压缩过程增加了水压。

热输入过程从液态水产生蒸汽。

活塞或涡轮的膨胀过程使发动机输出功。

冷凝过程将热量从系统中释放出来,并将蒸汽转化为液态。
在步骤4之后,水准备好再次进行循环。
在第10-13章,我涵盖了许多不同的循环发动机和制冷热力学分析。

物理代写|热力学代写Thermodynamics代考

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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