Física · Glossário

O que é Volume de controle; sistema aberto?

Definição 5.1 Física universitária — 2.º ano · Capítulo 5 — Balanços de quantidade de movimento e de energia em escoamentos

Um volume de controle (ou superfície de controle) é uma região fixa do espaço Σ\Sigma atravessada pelo fluido; o fluido que está dentro dele num dado instante é um sistema aberto, que troca massa com o exterior pelas entradas e saídas de Σ\Sigma. O sistema fechado ao qual as leis de Newton se aplicam é o fluido que está dentro de Σ\Sigma no instante tt, seguido até t+ ⁣dtt + \dd t: ele ocupa então Σ\Sigma menos o que saiu, mais o que entrou.

À esquerda: um volume de controle num escoamento permanente — a quantidade de movimento que sai por S_2 menos a que entra por S_1 é igual à soma das forças externas sobre o fluido de dentro, incluídas as forças de pressão nas duas seções. À direita: um jato detido por uma parede a empurra com D_mv; um jato revertido por uma concha Pelton que se move a u empurra com até 2D_m(v - u). À esquerda: um volume de controle num escoamento permanente — a quantidade de movimento que sai por S_2 menos a que entra por S_1 é igual à soma das forças externas sobre o fluido de dentro, incluídas as forças de pressão nas duas seções. À direita: um jato detido por uma parede a empurra com D_mv; um jato revertido por uma concha Pelton que se move a u empurra com até 2D_m(v - u).
À esquerda: um volume de controle num escoamento permanente — a quantidade de movimento que sai por S2S_2 menos a que entra por S1S_1 é igual à soma das forças externas sobre o fluido de dentro, incluídas as forças de pressão nas duas seções. À direita: um jato detido por uma parede a empurra com DmvD_mv; um jato revertido por uma concha Pelton que se move a uu empurra com até 2Dm(vu)2D_m(v - u).
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