Die Verschiebearbeit besitzt zwei Terme. Zum einen die Arbeit die innerhalb des Systems verrichtet wird (Einschubsarbeit beim Einströmen des Stoffs) mit $+p_1V_1$ und zum anderen die Arbeit die abgegeben wird (Ausschiebearbeit beim Ausströmen des Stoffs) mit $-p_2V_2$.
Es wird als System eine fest durchfließende Stoffmasse $m$ betrachtet (stationärer Fließprozess), die durch einen Eintrittsquerschnitt $A_1$ mit der Länge $x_1$ strömt ($A_1 \cdot x_1 = V_1$). Um über die Systemgrenze zu treten, muss die Einschubarbeit $p_1V_1$ geleistet werden. Das ist diejenige Arbeit, die aufgewendet werden muss, um die Stoffmasse $m$ gegen den Eingangsdruck $p_1$ mittels Kolben ins Rohr zu schieben. Diese Arbeit wird der Stoffmasse zugeführt. Danach strömt die Stoffmasse $m$ mit der Länge $x_2$ durch den Austrittsquerschnitt $A_2$. Hier muss die Ausschiebearbeit $-p_2V_2$ geleistet werden. Das ist diejenige Arbeit welche die Stoffmasse $m$ gegen den Ausgangsdruck $p_2$ aufbringen muss um aus dem Rohr zu fließen (negativ, da diese Arbeit von der Stoffmasse an den Kolben abgegeben wird).
Merke
Es wird davon ausgegangen, dass die Einströmgeschwindigkeit gleich der Ausströmgeschwindigkeit $v_1 = v_2$ ist (keine Änderung der kinetische Energie) und auch die Höhenlage beim Einströmen und Ausströmen gleich ist $h_1 = h_2$ (keine Änderung der potentielle Energie).
Weitere Interessante Inhalte zum Thema
-
Diffusion bei chemisch homogenen und inhomogenen Systemen
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Diffusion bei chemisch homogenen und inhomogenen Systemen (Wärmebehandlung) aus unserem Online-Kurs Werkstofftechnik 1 interessant.
-
Verluste in Rohrleitungen (streckenabhängige)
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Verluste in Rohrleitungen (streckenabhängige) (Hydrodynamik) aus unserem Online-Kurs Strömungslehre interessant.