Кіріспе

Зат ағынының модельдеу және талдау жүргізілетін шартты көлем. Континуумдық механика мен термодинамикада, бақылау көлемі (CV) – физикалық процестердің математикалық модельдерін жасау кезінде қолданылатын математикалық абстракция. Инерциялық санақ жүйесінде, ол – белгілі бір көлемге ие, кеңістікте бекітілген немесе тұрақты ағын жылдамдығымен қозғалатын, арқысынан континуум (газ, сұйық немесе қатты заттай үздіксіз орта) өтетін ойдағы аймақ. Бұл аймақты қоршаған жабық бет – бақылау беті деп аталады. Тұрақты күйде бақылау көлемін континуумның массасы өзгермейтін кез келген көлем ретінде қарастыруға болады. Континуум бақылау көлемі арқылы өтетін кезде, бақылау көлеміне кіретін масса, одан шығатын массаға тең болады. Тұрақты жағдайда және жұмыс атқарылмаған, жылу алмасы болмаған кезде, бақылау көлеміндегі энергия өзгермейді. Бұл классикалық механикадағы еркін дене схемасына ұқсас.

Шолу

Көбінесе, берілген физикалық заңның қарастырылып отырған жүйеге қалай қолданылатынын түсіну үшін, ең алдымен оның кішкентай, бақылау көлемінде немесе "өкілдік көлемде" қалай қолданылатынын қарастырады. Нақты бір бақылау көлемінің ешқандай ерекшелігі жоқ, ол физикалық заңдарды қолдануға оңай болатын жүйенің кішкентай бөлігін ғана көрсетеді. Бұл математикалық модельдің көлемдік, яғни көлем бойынша берілу түріне алып келеді. Физикалық заңдар белгілі бір бақылау көлемінде белгілі бірдей әрекет ететін болса, олар осындай барлық көлемдерде де сол сияқты әрекет етеді, себебі бұл бақылау көлемінің ешқандай артықша ерекшелігі жоқ. Осылайша, математикалық модельдің сәйкес нүктелік түрін жасауға болады, ол бүкіл (немесе одан да күрделі) жүйенің физикалық мінез-құлқын сипаттай алады. Ұздіксіз механикада сақталу теңдеулері (мысалы, Навье-Сток теңдеулері) интеграл түрінде болады. Сондықтан олар көлемдерге қолданылады. Бақылау көлемдеріне тәуелсіз теңдеулердің түрлерін табу интеграл белгілерін жеңілдетуге мүмкіндік береді. Бақылау көлемдері тұрақты болуы мүмкін, немесе олар кез келген жылдамдықпен қозғалуы мүмкін.