1. Conservazione dell'energia: Questo è il presupposto primario alla base dell'equazione energetica. Afferma che l'energia non può essere creata o distrutta, trasferita o trasformata solo da una forma all'altra. Questo è il principio fondamentale che detta l'equazione del bilancio energetico.
2. Ipotesi di continuum: Questa ipotesi presuppone che il fluido sia un mezzo continuo, il che significa che le sue proprietà possono essere definite in ogni punto nello spazio. Questo ci consente di trattare il fluido come una singola entità e trascurare gli effetti delle singole molecole.
3. Nessun lavoro esterno: L'equazione energetica si presume spesso che non vi sia alcun lavoro esterno sul sistema, come il lavoro svolto da un albero o da un confine mobile. Questa semplificazione è spesso applicabile in molti casi ma può essere rilassata per scenari più complessi.
4. Equilibrio termodinamico: L'equazione energetica viene generalmente applicata ai sistemi in equilibrio termodinamico. Ciò significa che la temperatura e la pressione sono uniformi in tutto il sistema, consentendo un singolo valore di questi parametri.
5. Nessuna dissipazione viscosa: Alcune forme dell'equazione energetica trascurano la dissipazione viscosa, che si riferisce alla conversione dell'energia cinetica in calore a causa dell'attrito tra strati di fluidi. Questa semplificazione è valida per fluidi ideali o fluidi a bassa viscosità.
6. Condizioni di stato stazionario: Molte applicazioni dell'equazione energetica assumono condizioni allo stato stazionario, in cui le proprietà del flusso non cambiano nel tempo. Ciò semplifica l'analisi rimuovendo i termini dipendenti dal tempo dall'equazione.
7. Flusso incomprimibile: Per molte applicazioni, l'equazione energetica assume un flusso incomprimibile, in cui la densità del fluido rimane costante. Questo è un presupposto valido per i liquidi e per i gas a velocità relativamente basse.
8. Energia potenziale trascurabile: In alcuni casi, i potenziali cambiamenti di energia sono trascurabili rispetto ad altre forme di energia, come l'energia cinetica e interna. Questa semplificazione è valida quando il flusso è limitato a una piccola modifica di elevazione.
9. Comportamento del gas ideale: L'equazione energetica viene talvolta applicata ai gas ideali, che obbediscono alla legge sul gas ideale. Questo presupposto semplifica la relazione tra pressione, volume e temperatura, ma potrebbe non essere accurata per i gas reali ad alte pressioni o basse temperature.
10. Nessuna fase cambia: L'equazione energetica si presume spesso che non vi siano cambiamenti di fase all'interno del fluido, come condensa o evaporazione. Questa semplificazione è valida per i fluidi monofase ma può essere rilassata per scenari più complessi.
È importante comprendere questi presupposti e le loro limitazioni quando si applica l'equazione energetica. In alcuni casi, trascurare alcuni ipotesi può portare a risultati inaccurati e potrebbe essere necessario un approccio più complesso.
