Arra gondolsz,hogy az alul levő folyadékelem munkája átadodik a felül levő folyadékelemnek,ami ezt felveszi,és ez alakul a potenciális energiájává,nem pedig a makroszkópikus gáztömeg kéményhez viszonyított sebességéhez tartozó mozgási energiájából származik?

Pontosan. Egészen pontosan: felül levő: felette levő.

Vegyük a kiáramló keresztmetszetet, legyen ennek területe: A.

Legyen egy s hosszú folyadékelem a felület előtt, belül, ami ki akar menni.

Legyen a felületen a nyomás p.

Amint ez a folyadékelem kimegy a felületen át, F=pA erővel nyomja a kint levőt, azaz munkát végez rajta. Ezt az energiájából fedezi.

W=Fs=pV. ahol V=As a közegelem térfogata. 

A közegelem sűrűsége ro, tömege m=roV

Azaz a tömegegységre jutó munka (nevezik kitolási munkának is)

W/M=pV/roV=p/ro

Ezt a munkát végzi a bent levő közeg a kijutáskor, energiájából fedezve azt.

Bejutáskor belső közeget a kívülről jövő tolja odébb, ennek munkájával nő a bent levő energia.

Vigyázz: kifelé menet csökken a nyomás!!

A fenti elv bármilyen belső felületen valú áthaladáskor igaz, ezért én szívesebben használom a kitolási helyett az áttolási munka szót, habár ez nem utal az előjelre.

Namost a közeg energiája a nyomás által elvégzett munka szerint csökken, ezért ezt a munkát hozzáadva (ami az entalpia, i=e+p/ro) már állandót kapok.

 

Végül is a bent levő közegenergiáját a belépők növelik, a kilépők csökkentik.

Ezért a közegelem energiája a kéményen való átáramláskor nem állandó, hanem csökken.

(Ne felejtsd el, hogy a nyomás felfelé haladva folyamatosan csökken. Ha vízszintes lenne a kémény, azaz egy szimpla cső, és nem lenne súrlódási nyomásveszteség, akkor a nyomás nem változna, ée nem végezne munkát eredőben. Ekkor az energia állandó: v=állandó, h=állandó.)

A súrlódást külön megbeszéljük, ha érdekel. Az ugyanis komplikáltabb.

1m