Estou lendo termodinâmica de Cengel e Boles. Atualmente, estou estudando trabalho de fluxo. A imagem a seguir contém o texto do livro:
O trabalho feito é calculado considerando a pressão do fluido a montante, mas o fluido a jusante também aplica pressão sobre ele, mas isso não é considerado por quê? De acordo com mim, o trabalho realizado deve ser (P2-P1) * V onde P2 é a pressão do fluido a montante e P1 é a pressão a jusante no limite do volume de controle.
Resposta
PA é força. F * L = PAL = PV é trabalho. se você considerar por Kg, então W = Pv Ao escrever a equação de equilíbrio de energia nos pontos 1 e 2, você escreve P1 * v esquerda e P2 * v junto com outros termos (interno, cinético, potencial). Veja, você obtém o termo desejado reorganizando: 0 = (P2 -P1) * v + (ke2-ke1) + (pe2-pe1) + (u2-u1). Considerando nenhum fluxo de calor. calor = trabalho + mudança de energia interna / potencial / cinética. Bem, essa é a primeira lei. Pense na perspectiva do Sistema Termodinâmico, o ambiente (upstream) funciona no sistema e o sistema funciona no ambiente (downstream). Você pode obter a rede a partir da diferença
É interessante que, ao contrário de outras quantidades de trabalho, o trabalho de fluxo é expresso em termos de propriedades. Na verdade, é o produto de duas propriedades do fluido.
Agora, se você imaginar isso como uma propriedade de combinação, torna-se fácil escrever a equação do balanço de energia ou, caso contrário, você adiciona a rede separadamente. (P2-P1) * v
Resposta
Em sua frase final, você diz que o trabalho deve ser (P2-P1) * A. As unidades da sua afirmação são a força, que não tem as mesmas unidades do trabalho. Se você multiplicar a sua afirmação pela distância, terá o valor correto unidades. Acontece que o produto da pressão e sp O volume específico em uma superfície de controle carrega as mesmas unidades do trabalho específico. Como a pressão é uma força por unidade de área e o volume específico é o volume por unidade de massa, a unidade de volume e a unidade de área se cancelam para deixar um termo de comprimento.
O trabalho de fluxo é considerado como o trabalho necessário para mover o fluido através do volume de controle devido à sua própria massa. Em uma situação da vida real, a diferença de pressão é influenciada por muitas outras forças, em seguida, apenas a força exercida pela massa do fluido. Espero que isso ajude você a entender o significado físico do trabalho em fluxo. A resposta de Shihabus “fornece a razão matemática pela qual o trabalho de fluxo é uma função apenas de propriedades termodinâmicas.