12: Relacionar los procesos de conversión de energía
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En el capítulo anterior se introdujo el concepto de cálculo de variaciones. El propósito de este capítulo es establecer relaciones entre una amplia gama de procesos de conversión de energía. Los procesos en ingeniería eléctrica, mecánica, termodinámica y química se describen utilizando el lenguaje de cálculo de variaciones. Las similitudes entre los procesos se resaltan y se resumen en tablas.
- 12.1: Preludio
- La conversión energética es un tema común de estudio y el cálculo de las variaciones proporciona un lenguaje unificador. Las preguntas abiertas se encuentran con mayor frecuencia en el límite entre disciplinas, donde hay menos experiencia. Comparar ideas entre diferentes disciplinas es útil porque las ideas de una disciplina pueden responder preguntas en otra, y los desafíos en una disciplina pueden plantear preguntas de investigación interesantes en otra.
- 12.2: Conversión de energía eléctrica
- Podemos usar el lenguaje de circuitos para describir una serie de dispositivos de conversión de energía. Las resistencias convierten la energía eléctrica en energía térmica, y los dispositivos termoeléctricos convierten la energía térmica hacia o desde la energía eléctrica. Un condensador de carga convierte la energía eléctrica en energía almacenada en una polarización de material, y un condensador de descarga convierte la energía de la polarización del material de nuevo en energía eléctrica. En un inductor, la energía eléctrica se convierte hacia y desde la energía de un campo magnético.