7.6.5 Compunerea fluxurilor energetice

Am văzut în cadrul descrierii modelului general al suprafeţelor reale de separaţie, că aceste obiecte (SRS) determină descompunerea fluxurilor incidente pe ele în mai multe componente. Procesul de (des)compunere a fluxurilor materiale pe SRS este general, fiind valabil pentru orice tip de flux material ce vine în contact cu o SRS, fie că este vorba de fluxurile de mărfuri sau persoane la încidenţa cu o SRS statală, fie de fluxurile moleculare sau ionice pentru SRS a unei celule vii (membrana plasmatică). în cazul suprafeţelor reale de separaţie ale SM abiotice, situaţia este absolut similară, doar că numărul de tipuri de fluxuri incidente este mult redus faţă de SM biotice, aici importante fiind fluxurile structurale (FS, despre care vom discuta în paragraful următor), dar mai ales fluxurile energetice (FE). Din acest motiv, vom analiza mai în detaliu compunerea pe SRS a FE şi ca urmare a acestor compuneri, vom înţelege că multe din mărimile fizice cum ar fi impulsul, forţa, puterea, presiunea etc. nu sunt altceva decât nişte FE sau proprietăţi ale unor FE.

Compunerea şi descompunerea FE pe SRS a SM acţionat se face după nişte reguli precise (am putea să le spunem chiar legi), care reglementează procesele de interacţiune (compunere) dintre FE externe şi FE interne stocate în volumul propriu al SM. Aceste reguli, în viziunea filosofiei obiectuale sunt:

1)   Compunerea FE are loc exclusiv pe o SRS (mai precis în volumul de tranziţie al SRS).

 Comentariul 7.6.5.1: Această afirmaţie include toate tipurile de SRS menţionate mai înainte, inclusiv pe cele cu distribuţii neuniforme, nepermanente sau periodice. Procesul de compunere este un proces distribuit (la fel ca şi fluxurile) format din toate interacţiunile posibile dintre elementele celor două sau mai multe fluxuri, interacţiuni care sunt localizate în volumul de tranziţie din zona de impact. Este evident că pentru SM abiotice, procesele de compunere ale fluxurilor pe SRS a unui SM cu un anumit nivel analitic de organizare se pot descompune la rândul lor în procese de compunere ale FE pe SRS ale SM componente, cu nivele de organizare mai reduse. Important este doar faptul că la oricare nivel de organizare, fluxurile se compun doar pe SRS a SM cu nivelul de organizare respectiv, pentru că doar acolo se întâlnesc fluxurile externe cu fluxurile interne.

2)   Pentru FE transmitanţa SRS nu poate fi niciodată nulă.

                                                                 p_e>0                                                          (7.6.5.1)

Comentariul 7.6.5.2: Chiar dacă permeabilitatea SRS a SM acţionat este nulă pentru obiectele materiale suport ale FE, la impactul acestora pe SRS tot vor exista FE de propagare (unde de suprafaţă, unde de şoc etc.) ce vor transmite întotdeauna o parte din energia fluxului incident sistemului acţionat. Ca urmare a faptului că p_e>0, la impactul unui FE cu un SM va exista întotdeauna un flux transmis (o acţiune a FE asupra sistemului). în ipoteza absurdă că permeabilitatea p_e a unui SM ar fi nulă, rezultă că la impactul unui FE extern, oricât de intens, modificarea de stare a SM ar fi nulă, adică acest sistem ar avea o inerţie infinită.

3)   Se compun doar componentele coerente şi colineare ale FE interactive, respectiv componentele colineare cu normala între ele şi cele colineare cu tangenta între ele, ale influxului exterior şi ale influxului interior (fluxul de reacţie).

Comentariul 7.6.5.3: Fluxurile fiind mărimi vectoriale, adunarea sau scăderea mărimilor (operaţii care au loc în cursul procesului de compunere) au sens numai la nivel de componente omoloage (care sunt colineare), astfel componentele colineare ale fluxurilor se pot compune algebric, deoarece nu mai există decât diferenţele de sens (adică semn) şi de mărime (modul) ale VDF.

Comentariul 7.6.5.4: Suprafaţa de echilibru este o referinţă locală pentru diferenţa de intensitate dintre fluxurile interactive energetice. Fiind o referinţă locală, poziţia spaţială a acesteia poate fi variabilă în cazul fluxurilor interactive variabile.

în cazul general, existând două tipuri de componente reciproc perpendiculare (normale şi tangenţiale), şi suprafeţele de echilibru corespondente vor fi reciproc perpendiculare. Vom avea aşadar o SE pentru componentele normale (perpendiculară pe normala din punctul  referinţă locală) şi o SE pentru cele tangenţiale (perpendiculară pe tangenta din punctul  referinţă locală).

Este firesc, componenta comună a VDF ce se compun doi câte doi fiind nulă, rezultă că nu există mişcare a punctului lor comun de aplicare.

4)   Procesul de compunere a FE interactive are loc până la epuizarea resurselor unuia dintre fluxuri.

Comentariul 7.6.5.5: Deoarece fiecare flux are în majoritatea cazurilor un stoc finit de atribut transportabil[1], acest stoc constituind resursa fluxului respectiv, este normal ca în cursul unui proces de compunere (interacţiune), dacă unul din fluxuri se epuizează (intensitatea sa se anulează), termenul de compunere nu mai are sens. în cazul unui SM, deoarece volumul acestuia este întotdeauna finit, stocul de FE aflat în acest volum va fi şi el finit, ca urmare, în procesele de compunere dintre un câmp (flux cu resurse nelimitate cât timp există sursa câmpului) şi FE stocat în SM (fluxul de reacţie), acesta din urmă va fi primul (şi singurul) care se va epuiza. în cazul compunerii a două fluxuri cu resurse energetice finite (cazul ciocnirilor dintre două SM), se vor epuiza mai întâi resursele corpului cu energie cinetică mai mică.

5)   în cursul procesului de compunere, la echilibru, fluxurile coerente egale şi de sens contrar se pot transforma (în anumite cazuri) fie în fluxuri stocastice, fie în fluxuri coerente închise.

Comentariul 7.6.5.6: Dacă volumul de tranziţie al SRS din zona de impact (compunere) a celor două fluxuri coerente şi de sens contrar îl considerăm un volum finit, în care pătrund din direcţii opuse cantităţi egale de energie, este normal ca principiul de conservare a energiei (aplicat numai pentru volumul de tranziţie) să ne spună că energia cinetică a celor două fluxuri nu dispare ci se conservă. Cum se poate conserva o energie cinetică într-un spaţiu imobil (la echilibru)? Simplu ! într-un flux energetic stocastic, sau periodic (coerent închis) aşa cum am văzut în par. 7.6.2, singurele tipuri de flux ce pot stoca energie cinetică într-un mediu imobil (imobil doar pe ansamblu, mai exact, este imobilă referinţa internă T faţă de o referinţă externă T, dar la nivel de element există mişcare fie haotică, fie coerentă dar periodică).

6)   La terminarea procesului de compunere, când starea de echilibru dispare, fluxul stocat remanent se poate transforma (în anumite cazuri) în flux coerent.

Comentariul 7.6.5.7: Această regulă este foarte evidentă în cazul ciocnirilor elastice, caz în care fluxul stocastic stocat în cele două corpuri ce s-au ciocnit rămâne imobil global, până ce resursele de flux ale unuia din corpuri se termină. în acel moment starea de echilibru dispare (nemaiexistând opoziţia fluxului epuizat) iar fluxul stocastic înmagazinat în zona de contact (componenta barică) va produce cele două forţe de respingere (deviere) ce vor pune în mişcare în sens invers corpurile aflate în interacţiune. Dar procesele de ciocnire implică şi încălzirea locală a zonei de impact, proces ce preia o parte din energia celor două fluxuri ce se compun şi care vor forma componenta termică a fluxului stocat. Este evident că acest flux termic, chiar după dispariţia echilibrului, nu se va transforma în flux coerent, aşa cum nu se vor transforma nici fluxurile stocastice implicate în ciocnirile plastice.