Systèmes isolés et conservation de l'énergie dans l'effet Venturi

[invite00f72323]

Règles pour définir des systèmes isolés permettant d'appliquer le principe de conservation de l'énergie globale.
La conservation de l'énergie est le principe physique selon lequel l'énergie totale d'un système isolé est invariante au cours du temps.
Un exemple.
On explique physiquement le paradoxe de l'effet Venturi en appliquant ce principe dans l'expérience de l'écoulement d'un liquide dans un tube ayant une portion rétrécie.
La question que je pose: sur quel système "isolé" doit-on appliquer le principe? Si on considère l'ensemble du tube, les calculs sont compliqués. Si on ne considère que les volumes des portions rétrécies où se produit l'effet Venturi, la démonstration est plus facile mais pour moi cette portion n'est pas un système isolé. J'ai même cru voir que certains n'appliquaient leur raisonnement que sur des volumes unitaires qu'ils considèrent comme des systèmes isolés. Évidemment çà simplifie mais on n'est plus dans le cas de système isolé. Par suite le principe ne s'applique pas. J'y perds mon latin. Merci de m'éclairer.
-----

[soliris]

Il y a dans ce PDF de "plrostand", à la page 16 une relation entre pression et énergie, localement.
Qu'est-ce que tu veux dire par "système isolé" ? Je suppose qu'il y a une pression et un débit à l'entrée pour une section A, une autre pression et débit à l'intérieur pour une section B, et une dernière différence en C pour la sortie.

Oui... Ma réponse ne peut t'éclairer.

[invite00f72323]

Je ne suis pas scientifique mais j'essaye de comprendre sans pouvoir m'appuyer sur les déroulements mathématiques complexes (mais en leur faisant confiance). J'appelle çà de la vulgarisation. Par système isolé, j'aurais dû dire pseudo-isolé, j'entends un système qui n'est pas influencé par des forces extérieures (isolement). La seule force qui s'impose dans notre quotidien est l'effet de la pesanteur qu'on peut considérer comme neutralisée si le système est immobile verticalement. Dans ce cas l'effet de la pesanteur est une énergie potentielle compensée par une force de réaction égale et qu'on peut donc négliger pour simplifier. Dans le cas du tube de Bernouilli-Venturi, il est horizontal, ce qui permet de négliger la pesanteur., Reste l'énergie de mouvement (cinétique) et l'énergie liée à l'accélération normale (perpendiculaire à la paroi du tube). Les autres énergies sont négligées (chaleur, frottements etc.).

[b@z66]

Je ne suis pas scientifique mais j'essaye de comprendre sans pouvoir m'appuyer sur les déroulements mathématiques complexes (mais en leur faisant confiance). J'appelle çà de la vulgarisation. Par système isolé, j'aurais dû dire pseudo-isolé, j'entends un système qui n'est pas influencé par des forces extérieures (isolement). La seule force qui s'impose dans notre quotidien est l'effet de la pesanteur qu'on peut considérer comme neutralisée si le système est immobile verticalement. Dans ce cas l'effet de la pesanteur est une énergie potentielle compensée par une force de réaction égale et qu'on peut donc négliger pour simplifier. Dans le cas du tube de Bernouilli-Venturi, il est horizontal, ce qui permet de négliger la pesanteur., Reste l'énergie de mouvement (cinétique) et l'énergie liée à l'accélération normale (perpendiculaire à la paroi du tube). Les autres énergies sont négligées (chaleur, frottements etc.).

Dans le cas des écoulements étudiés avec Bernouilli(du type effet Venturi par exemple), il n'y a pas vraiment de question à se poser suivant un pseudo système isolé. On fait l'hypothèse d'écoulement stationnaire et incompressible, on se fixe une carte spatiale de ces écoulements et on en déduit les variations de pression découlant des variations de vitesse du fluide. Enfin, Bernouilli ne s'utilise que dans le fluide, dès que l'on atteint les parois du tuyau, on ne l'utilise plus puisque l'on sort de son domaine d'application(la réaction, les frottements de la paroi du tuyau ne sont donc pas pris en compte comme dans l'exemple concernant la pesanteur que tu as donné).

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

la démonstration est plus facile mais pour moi cette portion n'est pas un système isolé. J'ai même cru voir que certains n'appliquaient leur raisonnement que sur des volumes unitaires qu'ils considèrent comme des systèmes isolés. Évidemment çà simplifie mais on n'est plus dans le cas de système isolé. Par suite le principe ne s'applique pas. J'y perds mon latin. Merci de m'éclairer.

Ce qui fait qu'on peut considérer localement ou globalement le problème de l'étude de l'effet Venturi reste la conservation du débit(liée à l'incompressibilité du fluide).

[invite00f72323]

Merci de m'avoir aidé. Vos réponses m'ont permis de comprendre que je faisais une fausse route. Il fallait simplement appliquer la loi de Bernouilli et se rappeler qu'une énergie de pression se constate en la libérant en partie, d'où le rôle des tubes de mesure.
Pour moi, sujet clos.
A+