7.2.3 Suprafeţe reale de separaţie

Existenţa fluxurilor  într-un volum limitat V şi inexistenţa sau existenţa mai redusă a acestora în exterior, înseamnă că densitatea de flux în interiorul SM este mai mare decât densitatea de flux în exteriorul acestuia (densitatea de referinţă a mediului iniţial din care s-a format sistemul în cursul procesului său generator). Din acest motiv va exista o tranziţie graduală de la o densitate la alta.

O suprafaţă reală de separaţie este o parte fundamentală a structurii unui sistem material, ea fiind "separatorul", frontiera dintre sistemul ce o posedă şi mediul exterior acestuia. Prin SRS au loc toate schimburile de fluxuri dintre sistem şi exterior, în acelaşi timp ea fiind în multe cazuri bariera de închidere a fluxurilor stocate în interior. Aşa cum arătam mai înainte, faţă de o suprafaţă virtuală (teoretică, de calcul) folosită în matematici, SRS prezintă câteva deosebiri esenţiale:

1)    Permeabilitatea (transparenţa, transmitanţa) p_k la un flux de tip k (dată de definiţia 7.2.1.1) este întotdeauna subunitară (p_k<1), în timp ce această permeabilitate pentru suprafeţele virtuale este mereu unitară (p_k=1 deoarece pentru fluxuri materiale ea nu există, este doar o suprafaţă imaginară, de calcul). Transmitanţa subunitară a SRS face ca un flux incident pe ea (din interior sau din exterior) să nu fie integral transmis şi să existe intotdeauna o componentă deviată (reflectată) a acestui flux. Existenţa unui asemenea tip de flux provenit din fluxurile incidente - fluxul reflectat - este o proprietate fundamentală a SM, chiar unul din criteriile de identificare (atestare) a materialităţii acestuia, după cum vom vedea în cap. 8. De asemenea, aceeaşi permeabilitate subunitară permite reţinerea (închiderea) în interiorul SRS a fluxurilor interne.

2)    La SRS apar componentele tangenţiale ale fluxurilor incidente, reflectate sau transmise, componente ce duc la alte relaţii matematice, de neconceput pentru suprafeţele virtuale (pentru SRS pot exista fluxuri ce au simultan şi rotor şi divergenţă diferite de zero, componenta tangenţială putând avea rotor nenul iar cea normală, divergenţă nenulă).

Aşa cum menţionam mai înainte, SRS nu este o suprafaţă în sensul cunoscut din matematici, ci un model matematic al unei părţi dintr-un SM, parte ce separă domeniul spaţial interior al SM de domeniul spaţial exterior. în termeni de densitate de flux, SRS este (aşa cum se arată în definiţia 7.2.2.1), o zonă spaţială (un volum cuprins între două suprafeţe virtuale concentrice închise) situată la exteriorul unui SM, în care are loc trecerea de la densitatea de flux din interiorul SM, la densitatea de flux a mediului exterior.

Fig. 7.2.3.1

în fig. 7.2.3.1 avem un exemplu de secţiune transversală printr-o astfel de SRS ( este normala la suprafaţa de separaţie), ce separă două faze: lichidă (M_L în partea de jos) şi gazoasă (M_G în partea superioară) ale unui mediu (să zicem apa oceanelor, de vaporii de apă din atmosfera apropiată), unde densitatea de gri vrea să sugereze densitatea de elemente.

Dacă cele două medii le presupunem izoterme în vecinătatea SRS, moleculele de apă din zona de separaţie cu energii mai mari decât energia de coeziune a lichidului vor evada din lichid formând faza gazoasă a apei, vaporii din vecinătatea SRS, al căror atribut de stare scalarizat este presiunea de vapori (vezi anexa X.9 pentru detalii privind termenul scalarizare). Zona spaţială cu grosimea d cuprinsă între cele două suprafeţe teoretice  şi  (perpendiculare pe planul figurii) în care are loc trecerea graduală de la M_L la M_G reprezintă SRS ce desparte cele două medii. Grosimea acestei zone poate avea valori de la câteva diametre moleculare în cazul bulelor de gaz din apa minerală, până la câţiva metri în cazul suprafeţei agitate a oceanelor.

Trecerea de la un tip de mediu la altul (în exemplul nostru de la faza lichidă a apei la cea gazoasă) înseamnă trecerea de la o densitate a fluxului molecular[1] (stocastic la nivelul mediului şi coerent la nivel de moleculă) mai redusă ( în faza L), la alta mai ridicată ( în faza G). Axa orizontală din fig. 7.2.3.1 (care nu are nicio legătură cu figura din stânga ci doar cu normala) reprezintă modulul acestei densităţi de flux. Dacă în cazul bulelor de gaz SRS se apropie foarte mult de o suprafaţă virtuală (ochiul uman neputând discerne neuniformităţile, ea apare ca o suprafaţă perfect netedă), în cazul SRS oceanice ea diferă foarte mult de ceea ce se înţelege obişnuit prin termenul de suprafaţă. Totuşi, în ambele cazuri avem acelaşi model: o zonă spaţială de tranziţie de la un tip de distribuţie caracteristic unui mediu, la alt tip de distribuţie caracteristic altui mediu. Fluxurile care încearcă să treacă prin această zonă de distribuţie neuniformă, indiferent din ce parte a acesteia provin, vor fi descompuse în multiple componente, după cum se va vedea în continuare.