Voici une ventilation:
* Volume de contrôle: L'espace physique réel que nous souhaitons étudier. Ce pourrait être une pièce, une turbine, un réacteur ou même une seule cellule.
* Surface de contrôle: La frontière imaginaire entourant le volume de contrôle. Il est imperméable dans la matière, mais l'énergie peut la traverser.
* Système: Tout dans le volume de contrôle.
* Environnement: Tout en dehors du volume de contrôle.
Pourquoi les surfaces de contrôle sont-elles importantes?
Les surfaces de contrôle sont essentielles pour analyser les processus thermodynamiques car ils nous permettent de:
1. Définissez les limites de notre analyse: Nous pouvons nous concentrer sur le système spécifique que nous souhaitons étudier, ignorer tout en dehors du volume de contrôle.
2. Suivre l'énergie et le transfert de masse: Les surfaces de contrôle nous aident à comprendre comment l'énergie et la masse entre et hors du système. Nous pouvons ensuite appliquer les lois de conservation pour déterminer les changements au sein du système.
3. Simplifiez les systèmes complexes: En décomposant un système complexe en volumes de contrôle plus petits et bien définis, nous pouvons analyser chaque partie séparément, puis combiner les résultats pour comprendre l'ensemble du système.
Exemple:
Imaginez un réfrigérateur.
* Volume de contrôle: L'intérieur du réfrigérateur, où nous voulons garder notre nourriture froide.
* Surface de contrôle: Les murs du réfrigérateur, qui enferment le volume de contrôle.
* Système: L'air et la nourriture à l'intérieur du réfrigérateur.
* Environnement: L'air de la cuisine, le compresseur et tout le reste à l'extérieur du réfrigérateur.
Nous pouvons analyser le fonctionnement du réfrigérateur en étudiant le transfert d'énergie à travers la surface de contrôle. La chaleur s'écoule dans le réfrigérateur à travers les murs et le compresseur élimine la chaleur de l'intérieur. La surface de contrôle nous aide à nous concentrer sur les échanges d'énergie pertinents pour garder les aliments froids.
en résumé: Les surfaces de contrôle sont des outils puissants dans la thermodynamique. Ils nous aident à définir des systèmes, à analyser l'énergie et le transfert de masse et comprennent les systèmes complexes en les décomposant en composants gérables.
