Conservation de l'énergie dans le volume de contrôle

La première loi de la thermodynamique stipule que le taux de variation de l’énergie totale stockée dans un système est égal au taux net de chaleur et de travail transféré dans un système.

Pour un volume de contrôle qui coïncide avec le système à un moment donné, la chaleur nette et le travail entrant dans le système sont égaux à la chaleur nette et au travail entrant dans le volume de contrôle.

Pour ce système et le volume de contrôle coïncident, le théorème de transport de Reynolds est appliqué.

Le taux total de variation d’énergie à l’intérieur du volume de contrôle est déterminé à la fois par le taux de variation temporelle de l’énergie stockée et le flux d’énergie net à travers la limite.

L’énergie qui circule à travers la frontière comprend les contributions de la chaleur et du travail, comme le travail de puits et le travail sous pression.

Le travail de l’arbre résulte de composants rotatifs tels que les turbines, tandis que les contraintes des fluides produisent un travail sous pression.

L’équation énergétique générale combine tous les éléments : l’énergie stockée, la chaleur, le travail dans l’arbre et le travail sous pression dû à des contraintes normales.

Cette équation représente la conservation de l’énergie dans les systèmes fluides, intégrant le transfert de chaleur, le travail de l’arbre et les forces de pression sur la surface de contrôle.