Estoy leyendo termodinámica de Cengel y Boles. Actualmente estoy estudiando flow work. La siguiente imagen contiene texto del libro: ingrese la descripción de la imagen aquí

El trabajo done se calcula considerando la presión del fluido corriente arriba pero el fluido corriente abajo también aplica presión sobre él, pero eso no se considera ¿por qué? Según yo, el trabajo realizado debería ser (P2-P1) * V donde P2 es la presión del fluido aguas arriba y P1 es la presión aguas abajo en el límite del volumen de control.

Respuesta

PA es fuerza. F * L = PAL = PV es trabajo. si considera por Kg, entonces W = Pv Cuando escribe la ecuación de balance de energía en los puntos 1 y 2, escribe P1 * v izquierda y P2 * v junto con otros términos (interno, cinético, potencial). Ves, obtienes el término deseado reorganizando: 0 = (P2 -P1) * v + (ke2-ke1) + (pe2-pe1) + (u2-u1). Considerando que no hay flujo de calor. calor = trabajo + cambio de energía interna / potencial / cinética. Bueno, esa es la primera ley. Piense desde la perspectiva del sistema termodinámico, el entorno (corriente arriba) funciona en el sistema y el sistema funciona en el entorno (corriente abajo). Puede obtener el trabajo neto de la diferencia

Es interesante que a diferencia de otras cantidades de trabajo, el trabajo de flujo se expresa en términos de propiedades. De hecho, es el producto de dos propiedades del fluido.

Ahora, si imagina esto como una propiedad de combinación, será fácil escribir la ecuación de balance de energía. De lo contrario, agregue el trabajo neto por separado. (P2-P1) * v

Responder

En tu oración final, dices que el trabajo debería ser (P2-P1) * A. Las unidades de tu enunciado son la fuerza, que no tiene las mismas unidades que el trabajo. Si multiplicaras tu enunciado por una distancia, tendrías el valor correcto unidades. Da la casualidad de que el producto de la presión y la El volumen específico en una superficie de control tiene las mismas unidades que un trabajo específico. Dado que la presión es una fuerza por unidad de área y el volumen específico es el volumen por unidad de masa, la unidad de volumen y la unidad de área se cancelan para dejar un término largo.

El trabajo de flujo se considera el trabajo requerido para mover el fluido a través del volumen de control debido a su propia masa. En una situación de la vida real, la diferencia de presión está influenciada por muchas otras fuerzas, además de la fuerza ejercida por la masa del fluido. Espero que esto le ayude a comprender el significado físico del trabajo fluido. La respuesta de Shihabus da la razón matemática por la que el trabajo de flujo es una función de solo propiedades termodinámicas.

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