W stanie ustalonym masa lub energia dostarczona do układu musi ten układ opuścić (wyjatek-reakcje jadrowe). W stanie nieustalonym może nastąpić akumulacja masy lub energii lecz masa lub energia doprowadzone do układu równają się sumie masy lub energii odprowadzonej i skumulowanej (przyrost energii układu): Przed przystapieniem do sporządzania bilansu należy wyodrębnić układ który podlega badaniu. Oslona diabatyczna- powierzchnia ograniczajaca obszar do którego wprowadzane i wyprowadzane sa strumienie wielkości bilansowanych(np. maszyna). Cechy: przepuszcalnosc dla materii i energii. Czynnik - osrodek w którym zachodza przemiany, jest substancja materialna (powietrze, para wodna). Otoczenie – przestrzen lezaca poza układem. W trakcie przeprowadzania bilansu granice układu nie mogą ulegac zmianie, ale caly układ może znajdowac się w ruchu. Analizowane procesy termodynamiczne polegaja na przekształceniu roznych postaci energii nagromadzonej w układzie i otoczeniu: gdzie: Eu-energia układu, Ek-energia kinetyczna, Ep-energia potencjalna, U-energia wewnetrzna. Energia układu znajdującego się w ruchu sklada się z energii kinetycznej ruchu postępowego i obrotowego, energii potencjalnej w polu grawitacyjnym oraz energii wewnętrznej: gdzie: g-przyspieszenie ziemskie, h-wysokosc, I-moment bezwładności, m-masa, v-predkosc liniowa, - prędkość katowa. Sposoby doprowadzania i wyprowadzania energii: przeplyw ciepla związany z roznica temperatur, przeplyw energii elektrycznej, praca mechaniczna, przeplyw ze strumieniem czynnika przechodzącego przez oslone adiabatyczna. Układ zamkniety-czesc przestrzeni materialnej otoczona oslona adiabatyczna, przez której ścianki nie zachodzi przeplyw czynnika. Masa układu jest niezmienna a przyrost energii układu jest rowny przyrostowi energii wewnętrznej czynnikow: Wyroznic możemy 2 przypadki: układ nie wymienia materii z otoczeniem a energia może być dostarczana lub wyprowadzana w postaci ciepla lub pracy, układ nie wymienia z otoczeniem ani materii ani ciepla-uklad izolowany. Układ otwarty-to czesc przestrzeni materialnej przez której powierzchnie ograniczajaca zachodzi przeplyw substancji. Masa w tym układzie może się zmieniac bo układ wymienia mase z otoczeniem. Zmienne stanu-wielkosci opisujące stan układu. Parametry stanu(termodynamiczne)-mierzone metodami fizycznymi:objętość,cisnienie,temperatura. Funkcje stanu(termodynamiczne)-zmienne zalezne,wieloparametrowe,jednoznacznie określone przez parametry stanu układu. Rozróżniamy dwa typy zmiennych stanu:zmienne intensywne i ekstensywne. Wielkości ekstensywne-wartosc zalezy od ilości substancji i wraz z nia się zwiększają. Cecha jest addytywność czyli ich wartościla całego układu SA rowne sumie wartości poszczególnych składników układu. Wielkości intensywne-nie zaleza od ilości substancji charakteryzuja najmniejsza nawet czesc układu np. cisnienie,temperatura. Bilans energetyczny przedstawia się w postaci graficznej,tabelarycznej lub wykresu Sankeya. Sprawność termiczna-sprawnosc obliczona na podstawie bilansu energetycznego. Egzergia-maksymalna praca uzyteczna jaka może wykonac czynnik termodynamiczny w procesie odwracalnym wykorzystując otoczenie jako źródło bezwartościowego ciepla i bezwartościowych substancji, jeżeli na koncu tego procesu wszystkie biorące udzial w nim substancjie osiagna stan równowagi termodynamicznej ze składnikami powszechnie występującymi w otoczeniu. gdzie -wartosciowosc egzergii, B-egzergia, E-energia. Egzergia nie podlega prawu zachowania. Bilans egzegetyczny umozliwia ocene praktycznej przydatności roznych form energii. Prawo Gouya-Stodoli pozwala wykryc miejsca w których działają czynniki zmniejszające sprawność procesu. Bilans egzegetyczny przedstawia się tabelarycznie lub na wykresie Grossmanna.
viktus