物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Balancing Mass and Energy in a System
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|Balancing Mass and Energy in a System
Thermodynamic analysis of open systems requires using the principles of conservation of mass and conservation of energy. When you apply these two principles to a system, you’re balancing the mass and energy entering and leaving a system with any change in mass and energy in the system.
Although some systems may have multiple inlets and outlets, as shown in the jet engine example in the preceding section, many systems have only one inlet and one outlet, which simplifies things. For a single-stream system with one inlet and one exit and no change in mass within the system, the conservation of mass rate equation is written as follows:
$$
\tilde{m}{\text {in }}-\tilde{m}{\text {cul }}=0 \text { or }(\rho V A){\text {in }}-(\rho V A){\text {out }}=0
$$
The conservation of energy principle helps you keep track of energy as it flows through a system. Conservation of energy means the energy coming into the system $\left(E_{\text {in }}\right)$ minus the energy leaving $\left(E_{\text {nut }}\right)$ equals the change in energy within the system $\left(\Delta E_{\mathrm{sy}}\right)$. The conservation of energy equation for any system is written as $E_{\mathrm{in}}-E_{\text {out }}=\Delta E_{\text {sys }}$. The units for energy are kilojoules.
The left-hand side of the conservation of energy equation $\left(E_{\text {in }}-E_{\text {oan }}\right)$, represents the net amount of energy transfer in a system by heat (Q), work $(W)$, and mass $(m)$. Work in a system can take many forms, as described in Chapter 4, including boundary work, shaft work, and electrical work. Energy transfer by mass includes the internal $(U)$, kinetic $(K E)$, and potential $(P E)$ energy of the flow.
It takes work to move mass into or out of a control volume. This work is called flow work, and it’s the product of the fluid pressure $(P)$ and the fluid specific volume $(v)$. Flow work is written as $w_{\text {nlow }}=P v$. Flow work and internal energy are combined into a property called enthalpy (see Chapter 2) as defined by this equation: $h=u+P v$. For an open system, the net energy transfer to the system is written as follows:
$$
E_{\mathrm{in}}-E_{\text {cut }}=[Q+W+\dot{m}(h+k e+p e)]{\mathrm{in}}+[Q+W+\dot{m}(h+k e+p e)]{\text {mut }}
$$
The right-hand side of the conservation of energy equation ( $\left.\Delta E_{\mathrm{sv}}\right)$, represents the change in internal energy $(U)$, kinetic energy $(K E)$, potential energy $(P E)$, and other energy forms (such as magnetic energy, if used) in the system. A system has kinetic energy if it’s moving relative to an external frame of reference. A system has potential energy from its position in the earth’s gravitational field. I discuss kinetic and potential energy in Chapter 1. For an open system, the change in the total energy of a system is written as follows:
$$
\Delta E_{5 \mathrm{~s}}=\Delta U+\Delta K E+\Delta P E
$$
If your system is stationary, you don’t have to worry about the kinetic or potential energy terms of the whole system, but you may still have kinetic energy or potential energy in the fluid.
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|When Time Stands Still: The Steady State Process
Many thermodynamic systems operate continuously, such as air-conditioning systems, power plants, jet engines, and automobile engines. Each of these sophisticated systems uses a number of components, such as pumps, compressors, turbines, nozzles, and diffusers. Because these components operate in steady conditions, energy isn’t accumulated within the devices.
In an open system with steady flow, the mass flow rate of the fluid moving through the system remains constant over time. This constancy means that $\frac{d E_{\text {syatem }}}{d t}=0$ in terms of the energy balance equation, and this process is known as a steady state process. In a steady state process, mass and energy flow rates don’t change within the system. The conservation of energy equation for a steady flow system with only one inlet and one outlet on a rate basis is $\dot{E}{\text {in }}-\dot{E}{\text {oun }}=0$.
The energy equation for steady flow systems includes terms for heat transfer and work interactions associated with changes in enthalpy, kinetic, and/or potential energy. You can write the energy equation on a rate basis to include these energy forms, as shown here:
$$
\left(\dot{Q}{\text {in }}-\dot{Q}{\text {ous }}\right)+\left(\dot{W}{\text {in }}-\dot{W}{\text {out }}\right)=\dot{m}\left[h_{\text {out }}-h_{\text {in }}+\frac{1}{2}\left(\mathbf{V}{\text {out }}^z-V{\text {in }}^2\right)+g\left(z_{\text {out }}-z_{\text {in }}\right)\right]
$$
If you have more than one inlet and/or outlet, you must add additional mass flow rate and energy terms to the energy balance.
The following example shows you how to use the conservation of energy on a steady flow open system. An aircraft is flying at 250 meters per second. The air temperature is -50 degrees Celsius, and the pressure is 30 kilopascals. The air mass flow rate into the engine is 60 kilograms per second, and the fuel mass flow rate is 1 kilogram per second. The exhaust is 300 degrees Celsius and has a velocity of 1,000 meters per second. Figure $6-2$ shows the jet engine as an open system.
热力学代写
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|Balancing Mass and Energy in a System
开放系统的热力学分析需要使用质量守恒和能量守恒原理。当你把这两个原理应用到一个系统时，你就平衡了进入和离开系统的质量和能量系统中质量和能量的变化。
尽管一些系统可能有多个进气道和出口，如前面部分的喷气发动机示例所示，但许多系统只有一个进气道和一个出口，这简化了事情。对于有一个入口和一个出口的单流系统，系统内质量不变，则质量率守恒方程为:
$$
\tilde{m}{\text {in }}-\tilde{m}{\text {cul }}=0 \text { or }(\rho V A){\text {in }}-(\rho V A){\text {out }}=0
$$
能量守恒原理帮助你跟踪能量在系统中的流动。能量守恒意味着进入系统的能量$\left(E_{\text {in }}\right)$减去离开系统的能量$\left(E_{\text {nut }}\right)$等于系统内的能量变化$\left(\Delta E_{\mathrm{sy}}\right)$。任何系统的能量守恒方程写成$E_{\mathrm{in}}-E_{\text {out }}=\Delta E_{\text {sys }}$。能量的单位是千焦。
能量守恒方程$\left(E_{\text {in }}-E_{\text {oan }}\right)$的左边表示系统中通过热量(Q)、功$(W)$和质量$(m)$传递的净能量。系统中的功可以采取多种形式，如第4章所述，包括边界功、竖井功和电气功。质量传递的能量包括流动的内部$(U)$、动能$(K E)$和势能$(P E)$。
把质量移进或移出控制体积需要做功。这个功叫做流动功，它是流体压强$(P)$和流体比容$(v)$的乘积。流程工作写成$w_{\text {nlow }}=P v$。流动功和内能结合成一个叫做焓的性质(见第二章)，由这个方程定义:$h=u+P v$。对于开放系统，向系统传递的净能量为:
$$
E_{\mathrm{in}}-E_{\text {cut }}=[Q+W+\dot{m}(h+k e+p e)]{\mathrm{in}}+[Q+W+\dot{m}(h+k e+p e)]{\text {mut }}
$$
能量守恒方程($\left.\Delta E_{\mathrm{sv}}\right)$)的右侧表示系统中内能$(U)$、动能$(K E)$、势能$(P E)$和其他能量形式(如使用磁能)的变化。如果一个系统相对于外部参照系运动，它就有动能。一个系统在地球引力场中的位置产生势能。我在第一章中讨论了动能和势能。对于开放系统，系统总能量的变化量为:
$$
\Delta E_{5 \mathrm{~s}}=\Delta U+\Delta K E+\Delta P E
$$
如果你的系统是静止的，你不必担心整个系统的动能或势能，但是你可能仍然有动能或势能在流体中。
物理代写|热力学代写thermodynamics代考|When Time Stands Still: The Steady State Process
许多热力学系统连续运行，如空调系统、发电厂、喷气发动机和汽车发动机。这些复杂的系统中的每一个都使用许多组件，如泵，压缩机，涡轮机，喷嘴和扩散器。因为这些组件在稳定的条件下工作，能量不会在设备内积累。
在具有稳定流动的开放系统中，流经系统的流体的质量流量随时间保持恒定。这个常数意味着$\frac{d E_{\text {syatem }}}{d t}=0$在能量平衡方程中，这个过程被称为稳态过程。在稳态过程中，系统内的质量和能量流动速率不变。在速率基础上，只有一个入口和一个出口的稳定流动系统的能量守恒方程为$\dot{E}{\text {in }}-\dot{E}{\text {oun }}=0$。
稳定流动系统的能量方程包括与焓、动能和/或势能变化相关的传热和功相互作用的术语。你可以在速率的基础上写出能量方程来包含这些能量形式，如下所示:
$$
\left(\dot{Q}{\text {in }}-\dot{Q}{\text {ous }}\right)+\left(\dot{W}{\text {in }}-\dot{W}{\text {out }}\right)=\dot{m}\left[h_{\text {out }}-h_{\text {in }}+\frac{1}{2}\left(\mathbf{V}{\text {out }}^z-V{\text {in }}^2\right)+g\left(z_{\text {out }}-z_{\text {in }}\right)\right]
$$
如果您有多个入口和/或出口，则必须在能量平衡中添加额外的质量流量和能量项。
下面的例子向您展示了如何在稳定流动的开放系统中使用能量守恒。一架飞机以每秒250米的速度飞行。空气温度是-50摄氏度，压力是30千帕斯卡。进入发动机的空气质量流量是60kg / s，燃料质量流量是1kg / s。排气温度为300摄氏度，速度为每秒1000米。图$6-2$显示了喷气发动机作为一个开放系统。
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
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，工具箱允许您学习和应用专业技术。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。
