A equação de energia, que é um princípio fundamental na termodinâmica e mecânica de fluidos, baseia -se em várias suposições:

1. Conservação de energia: Esta é a principal suposição subjacente à equação de energia. Ele afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, transferida apenas ou transformada de uma forma para outra. Este é o princípio central que determina a equação do balanço energético.

2. Hipótese contínua: Essa suposição pressupõe que o fluido seja um meio contínuo, o que significa que suas propriedades podem ser definidas em todos os pontos do espaço. Isso nos permite tratar o fluido como uma única entidade e negligenciar os efeitos das moléculas individuais.

3. Sem trabalho externo: A equação de energia geralmente assume que não há trabalho externo realizado no sistema, como o trabalho realizado por um eixo ou um limite móvel. Essa simplificação é frequentemente aplicável em muitos casos, mas pode ser relaxada para cenários mais complexos.

4. Equilíbrio termodinâmico: A equação de energia é normalmente aplicada a sistemas em equilíbrio termodinâmico. Isso significa que a temperatura e a pressão são uniformes em todo o sistema, permitindo um único valor desses parâmetros.

5. Sem dissipação viscosa: Algumas formas da equação de energia negligenciam a dissipação viscosa, que se refere à conversão de energia cinética em calor devido ao atrito entre camadas de fluido. Essa simplificação é válida para fluidos ideais ou fluidos de baixa viscosidade.

6. Condições de estado estacionário: Muitas aplicações da equação de energia assumem condições de estado estacionário, onde as propriedades do fluxo não mudam com o tempo. Isso simplifica a análise removendo termos dependentes do tempo da equação.

7. Fluxo incompressível: Para muitas aplicações, a equação de energia assume um fluxo incompressível, onde a densidade do fluido permanece constante. Esta é uma suposição válida para líquidos e gases em velocidades relativamente baixas.

8. Energia potencial insignificante: Em alguns casos, as mudanças potenciais de energia são insignificantes em comparação com outras formas de energia, como energia cinética e interna. Essa simplificação é válida quando o fluxo é confinado a uma pequena mudança de elevação.

9. Comportamento ideal do gás: Às vezes, a equação de energia é aplicada aos gases ideais, que obedecem à lei ideal de gás. Essa suposição simplifica a relação entre pressão, volume e temperatura, mas pode não ser precisa para gases reais a altas pressões ou baixas temperaturas.

10. Sem alterações de fase: A equação de energia geralmente assume que não há alterações de fase dentro do fluido, como condensação ou evaporação. Essa simplificação é válida para fluidos monofásicos, mas pode ser relaxada para cenários mais complexos.

É importante entender essas suposições e suas limitações ao aplicar a equação de energia. Em alguns casos, negligenciar certas suposições pode levar a resultados imprecisos, e uma abordagem mais complexa pode ser necessária.