Zasada zachowania energii w objętości kontrolnej

Pierwsza zasada termodynamiki mówi, że szybkość zmian całkowitej energii zmagazynowanej w systemie jest równa szybkości netto ciepła i pracy przeniesionej do systemu.

W przypadku objętości regulacyjnej, która w danym momencie zbiega się z objętością regulacyjną, ciepło netto i praca wprowadzana do systemu są równe ciepłu netto i pracy wprowadzanej do objętości regulacyjnej.

Dla tego systemu i zbieżnej objętości kontrolnej stosuje się twierdzenie Reynoldsa o transporcie.

Całkowita szybkość zmiany energii w objętości kontrolnej jest określana zarówno przez szybkość zmian zmagazynowanej energii w czasie, jak i przez przepływ energii netto przez granicę.

Energia przepływająca przez granicę obejmuje wkład ciepła i pracy, takiej jak praca szybu i praca ciśnieniowa.

Praca wału wynika z obracających się elementów, takich jak turbiny, podczas gdy naprężenia płynów powodują pracę ciśnieniową.

Ogólne równanie energii łączy wszystkie elementy: zmagazynowaną energię, ciepło, pracę wału i pracę ciśnieniową spowodowaną naprężeniami normalnymi.

Równanie to reprezentuje zachowanie energii w układach płynów, obejmujące wymianę ciepła, pracę wału i siły nacisku na powierzchni sterującej.