dimana kecepatan fluida adalah v.

9.7 PERPINDAHAN ENERGI KONVEKTIV

Pada 9.1 kita memberikan hukum Fourier panas konduksi, yang menyumbang untuk energi diangkut melalui sebuah medium dengan gerakan molekuler. Energi boleh juga berpindah dangan gerakan mssal dari fluida. Pada gambar 9.7-1 kita tampilkan tiga elemen saling tegak lurus dari area dS pada titik

P, dimana kecepatan fluida adalah v.

Gambar 9.7-1 tiga elemen saling tegak lurus dari area dS melintas yang energi dipindahkan secara konveksi berdsarkan pergerakan cairan dengan kecepatan v. laju volume aliran tegak lurus terhadap sumbu x adalah v, dS, dan laju alir energi diseluruh dS kemudian 1 2 ρ v 2 + ρÛ ¿ v x ds . Ekspresi yang sama dapat ditulis untuk elemen permukaan tegak lurus terhadap sumbu y dan z. Laju aliran volume seluruh elemen permukaan dS tegak lurus terhadap sumbu x adalah v x dS. Tingkat di mana energi yang menyapu elemen permukaan yang sama adalah sehigga 1 2 ρ v 2 + ρÛ ¿ v x ds 9.7-1 dimana 1 2 ρ v 2 = 1 2 ρv x 2 + v y 2 + v z 2 adalah energi kinetik per satuan volume, dan ρÛ adalah energi dalam per satuan volume. Definisi energi dalam pada keadaan nonequilibrium memerlukan beberapa pengertian. Dari sudut pandang rangkaian kesatuan, energi dalam pada posisi r dan waktu t diasumsikan menjadi fungsi kesatuan yang sama, seketika densitas dan suhu yang salah satu akan memiliki keseimbangan. Dari sudut pandang molekul, energi dalam terdiri dari jumlah energi kinetik dari semua atom Translated by : Mayria Eka Putri 3335111729 Fida Ulfiyani 3335111336 penyusun relatif terhadap kecepatan aliran v, energi intramolekuler potensial, dan energi antarmolekul, dalam suatu wilayah kecil sekitar titik r pada waktu t. Ingatlah bahwa, dalam pembahasan tumbukan molekul dalam 50.3, kami merasa nyaman menganggap energi dari sepasang molekul yang bertumbukan menjadi jumlah dari energi kinetik mengacu pada pusat massa molekul ditambah energi potensial intramolekul dari molekulnya. Di sini juga kita membagi energi fluida dianggap sebagai sebuah kontinum ke energi kinetik yang terkait dengan gerakan fluida massal dan energi dalam terkait dengan energi kinetik dari molekul sehubungan dengan kecepatan aliran dan energi potensial antarmolekul. Kita dapat menulis pernyataan yang mirip dengan persamaan. 9.7-1 untuk tingkat di mana energi sedang menyapu elemen permukaan tegak lurus dengan sumbu y dan z. Jika sekarang kita kalikan masing-masing tiga pernyataan oleh unit vektor yang sesuai dan menambahkan, kita kemudian mendapatkan, setelah pembagian dengan dS, 1 2 ρ v 2 + ρÛ δ x v x + 1 2 ρ v 2 + ρÛ δ y v y + 1 2 ρ v 2 + ρÛ δ z v z = 1 2 ρ v 2 + ρÛ v 9.7-2 dan kuantitas ini disebut konveksi vektor fluks energi. Untuk mendapatkan energi konvektif fluks di permukaan satuan yang biasa vektor satuan adalah n, kami membentuk dot produk n ∙ 1 2 ρ v 2 + ρÛ v ¿ . Hal ini dimengerti bahwa ini adalah fluks dari sisi negatif dari permukaan ke sisi positif. Bandingkan dengan momentum fluks konvektif pada Gambar. 1.7-2.

9.8 KERJA YANG BERKAITAN DENGAN GERAKAN MOLEKUL