O balão de festa está cheio de ar e é liberado. No instante mostrado, o ar está escapando a uma velocidade média de , medido em relação ao balão, enquanto o balão está acelerando. Para uma análise, por que é melhorar considerar que o volume de controle está mudando? Selecione esse volume de controle de modo que contenha o ar no balão. Indique a superfície de controle aberta e mostre a direção positiva de sua área. Além disso, identifique a direção da velocidade através dessa superfície. Identifique o local e as variações convectivas que ocorrem. Suponha que o ar seja incompressível.
Passo 1
Vamos lá! O volume de controle muda porque o ar está sendo liberado do balão, para uma análise esse volume é considerado em movimento, de modo que o teorema do transporte de Reynolds pode ser aplicado usando velocidades relativas.
Como o volume do volume de controle, que é o balão, muda com o tempo, ocorrem mudanças locais. Além disso, o ar flui ou sai do volume de controle através da superfície de controle aberta (saída). Isso faz com que uma mudança convectiva ocorra.
Esboçando o volume de controle, a direção positiva de sua área e velocidade, temos:

Resposta
Volume de controle em movimento. Mudanças locais ocorrem. Ocorrem mudanças convectivas.