Sto leggendo la termodinamica da Cengel e Boles. Attualmente sto studiando il flusso di lavoro. Limmagine seguente contiene il testo del libro:
Lopera done viene calcolato considerando la pressione del fluido a monte ma anche il fluido a valle applica pressione su di esso, ma non si considera perché? Secondo me, il lavoro svolto dovrebbe essere (P2-P1) * V dove P2 è la pressione del fluido a monte e P1 è la pressione a valle al limite del volume di controllo.
Risposta
PA è forza. F * L = PAL = PV è un lavoro. se consideri per Kg, allora W = Pv Quando scrivi lequazione del bilancio energetico ai punti 1 e 2, scrivi P1 * v sinistra e P2 * v insieme ad altri termini (interno, cinetico, potenziale). Vedi, ottieni il termine desiderato riorganizzando: 0 = (P2 -P1) * v + (ke2-ke1) + (pe2-pe1) + (u2-u1). Considerando lassenza di flusso di calore. calore = lavoro + variazione di energia interna / potenziale / cinetica. Bene, questa è la prima legge. Pensa dal punto di vista del sistema termodinamico, lambiente circostante (a monte) funziona sul sistema e il sistema funziona sullambiente circostante (a valle). Puoi ottenere il lavoro netto dalla differenza
È interessante notare che, a differenza di altre quantità di lavoro, il flusso di lavoro è espresso in termini di proprietà. In effetti, è il prodotto di due proprietà del fluido.
Ora, se lo immagini come proprietà di combinazione, diventa facile scrivere lequazione del bilancio energetico. o altrimenti aggiungi separatamente il lavoro netto. (P2-P1) * v
Risposta
Nella tua frase finale dici che il lavoro dovrebbe essere (P2-P1) * A. Le unità della tua affermazione sono la forza, che non ha le stesse unità del lavoro. Se moltiplichi la tua affermazione per una distanza, avresti la È così che il prodotto di pressione e sp il volume ecifico su una superficie di controllo porta le stesse unità del lavoro specifico. Poiché la pressione è una forza per unità di area e il volume specifico è il volume per unità di massa, lunità di volume e lunità di area si annullano per lasciare un termine di lunghezza.
Il lavoro sul flusso è pensato come il lavoro richiesto per spostare il fluido attraverso il volume di controllo a causa della sua stessa massa. In una situazione di vita reale, la differenza di pressione è influenzata da molte altre forze, quindi solo dalla forza esercitata dalla massa del fluido. Spero che questo ti aiuti a capire il significato fisico del lavoro di flusso. La risposta “Shihabus” fornisce il motivo matematico per cui il lavoro di flusso è una funzione delle sole proprietà termodinamiche.