Física · Glosario

¿Qué es Volumen de control; sistema abierto?

Definición 5.1 Física universitaria — segundo año · Capítulo 5 — Balances de cantidad de movimiento y de energía en los flujos

Un volumen de control (o superficie de control) es una región fija del espacio Σ\Sigma atravesada por el fluido; el fluido que hay dentro en cada instante es un sistema abierto, que intercambia masa con el exterior por las entradas y salidas de Σ\Sigma. El sistema cerrado al que se aplican las leyes de Newton es el fluido que está dentro de Σ\Sigma en el instante tt, seguido hasta t+ ⁣dtt + \dd t: ocupa entonces Σ\Sigma menos lo que ha salido más lo que ha entrado.

A la izquierda, un volumen de control en un flujo estacionario: la cantidad de movimiento que sale por S_2 menos la que entra por S_1 iguala a la suma de las fuerzas exteriores sobre el fluido interior, incluidas las fuerzas de presión sobre ambas secciones. A la derecha, un chorro detenido por una pared la empuja con D_mv; un chorro devuelto por una cuchara Pelton que se mueve a u empuja hasta con 2D_m(v - u). A la izquierda, un volumen de control en un flujo estacionario: la cantidad de movimiento que sale por S_2 menos la que entra por S_1 iguala a la suma de las fuerzas exteriores sobre el fluido interior, incluidas las fuerzas de presión sobre ambas secciones. A la derecha, un chorro detenido por una pared la empuja con D_mv; un chorro devuelto por una cuchara Pelton que se mueve a u empuja hasta con 2D_m(v - u).
A la izquierda, un volumen de control en un flujo estacionario: la cantidad de movimiento que sale por S2S_2 menos la que entra por S1S_1 iguala a la suma de las fuerzas exteriores sobre el fluido interior, incluidas las fuerzas de presión sobre ambas secciones. A la derecha, un chorro detenido por una pared la empuja con DmvD_mv; un chorro devuelto por una cuchara Pelton que se mueve a uu empuja hasta con 2Dm(vu)2D_m(v - u).
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