قانون بقای انرژی برای سیستم های باز (حجم کنترل)
قانون بقای انرژی برای سیستمهای باز (حجم کنترل)
در این فیلم آموزشی قانون بقای انرژی برای سیستم های باز یا حجم کنترل معرفی می شود. ابتدا، تعریف فرآیند جریان پایا و غیرپایا ارائه می شود. فرآیند جریان پایا، فرآیندی است که در آن مشخصات سیستم با زمان تغییر نکند. یکی از مشخصات سیستم انرژی سیستم است که در فرآیند جریان پایا ثابت می ماند. در فرآیند جریان پایا مجموع انرژی ورودی با مجموع انرژی خروجی برابر می شود. همان طور که در ویدیوهای قبلی گفته شده بود، مبادله انرژی برای سیستم های باز از سه طریق کار، گرما و جریان جرم صورت می گیرد. در واقع خالص تبادل این سه انرژی در یک سیستم طی فرآیند پایا برابر با صفر است. بسیاری از وسایل مهندسی، مثل توربین، کمپرسور، پمپ، نازل و دیفیوزر، شیرهای انبساط و مبدل های حرارتی را می توان جزو وسایل جریان پایا در نظر گرفت، چون مشخصات آن ها نسبت به زمان تقربیاً ثابت است.
برخی از فرآیندهای مهندسی غیرپایا هستند، یعنی مشخصات آن ها با زمان تغییر می کند. یکی از معروفترین این فرآیندها فرآیند پر (یا خالی) شدن یک مخزن است. این مخزن می تواند یک دیگ بخار، یک مخزن گاز یا حتی یک زودپز باشد. مهمترین تفاوت رابطه موازنه انرژی برای فرآیند غیرپایا نسبت به فرآیند پایا این است که تغییرات انرژی سیستم برای فرآیند غیرپایا برابر با صفر نمی شود. اگر از تغییرات انرژی جنبشی و پتانسیل سیستم صرفنظر شود، تغییرات انرژی برابر با تغییرات انرژی درونی خواهد بود. البته رابطه موازنه انرژی در این حالت فقط یک تفاوت اصلی با رابطه موازنه انرژی برای سیستم های بسته دارد و آن هم حضور تبادل انرژی ناشی از جریان جرم، است. باید دقت داشت که چه برای فرآیند پایا چه برای فرآیند غیرپایا در اغلب مسائل نیاز به نوشتن رابطه موازنه جرم نیز هست، که در ویدیوهای قبلی به آن اشاره شده است.
منبعقانون بقای انرژی برای سیستمهای باز (حجم کنترل)
(۷۷۱۲)
یک دیدگاه