Systemy termodynamiczne są klasyfikowane jako otwarte, zamknięte lub izolowane. Plik otwarty system To tam energia i materia mogą dostać się do systemu lub go opuścić. Plik system zamknięty To ten, w którym jest tylko transfer energii. Plik system izolowany nie pozwala na wejście lub wyjście energii lub materii.
W termodynamice, system Jest to badana część lub część Wszechświata. System zazwyczaj składa się z określonej ilości substancji lub materii chemicznej w określonych granicach. Wszystko, co wykracza poza granice systemu, jest klasyfikowane jako okolica. Jednym systemem może być Ziemia lub pojemnik z wodą na kuchennym stole..
| Otwarty system | System zamknięty | System izolowany | |
|---|---|---|---|
| Definicja | Układ termodynamiczny, w którym następuje wymiana energii i materii z otoczeniem. | Układ termodynamiczny, w którym następuje wymiana energii z otoczeniem. | Układ termodynamiczny, w którym nie ma wymiany energii ani materii z otoczeniem. |
| Energia | Wejdź lub wyjdź. | Wejdź lub wyjdź. | Ani nie wchodzi, ani nie wychodzi. |
| Materia | Następuje wymiana materii z otoczeniem. | Nie ma wymiany materii z otoczeniem. | Nie ma wymiany materii z otoczeniem. |
| Przykłady | Ziemia, odkryty garnek z wrzącą wodą, komórka. | Butelka wody w lodówce, | Zamknięty termos. |
System otwarty to system termodynamiczny, w którym następuje wejście i wyjście materii i energii do iz otoczenia. Na przykład Ziemia jest systemem otwartym, ponieważ energia promienista ze Słońca i materiałów takich jak meteoryty i gazy dociera do Ziemi, a sztuczne satelity, gazy i promieniowanie opuszczają Ziemię..
System otwarty może wymieniać energię z otoczeniem na dwa sposoby: pracę i ciepło. Plik praca Jest to spowodowane ruchem przedmiotu wykonywanym przez siłę. Plik gorąco wynika z transferu energii cieplnej.
Gdyby Ziemia była systemem izolowanym, życie nie byłoby możliwe, ponieważ zależy od energii Słońca i materii pochodzącej z kosmosu.
Aby żyć, ludzie potrzebują ceramiki i energii, którą uzyskujemy z pożywienia. Ponadto uwalniamy energię w postaci ciepła i pracy oraz materii, takiej jak odpady biologiczne, pot i oddech..
System zamknięty to system termodynamiczny, w którym energii wejściowej i wyjściowej do iz otoczenia. W tym przypadku materia lub substancje zawarte w systemie nie różnią się ilościowo..
Bardzo prostym przykładem jest przykładanie pokrywki do garnka podczas gotowania zupy. Ogrzewając garnek, zapewniamy energię cieplną, podczas gdy to, co znajduje się w donicy, nie może się wydostać, a woda skrapla się na ściankach garnka..
Przykładem systemu zamkniętego są ogrody zamknięte w szkle. Możemy wyhodować mini ogródek w zamkniętym słoiku: rośliny autotroficzne potrzebują jedynie energii promienistej do produkcji fotosyntezy. Powietrze i woda wewnątrz butelki nie wchodzą ani nie wypływają.
W rzeczywistości ten typ systemu był często używany podczas długich podróży po świecie w czasie kolonizacji do transportu roślin..
System izolowany to układ termodynamiczny, w którym nie ma wejścia i / lub wyjścia materii i energii do iz otoczenia. W rzeczywistości jest to stan wyidealizowany, najbliższy izolowanemu systemowi, jaki znamy, to zamknięty termos lub dzbanek Dewara. Izolacyjne ściany termosu utrzymują substancje w środku na gorąco lub na zimno, więc wymiana energii z zewnętrzem nie jest zapewniona.
Dzbanki Dewara są produkowane w celu utrzymania bardzo niskiej temperatury gazów lub płynów (na przykład ciekłego azotu lub suchego lodu) lub bardzo gorących przez dłuższy czas. Są najbliżej izolowanego systemu w laboratorium. Charakteryzują się podwójną ścianką uszczelnioną próżniowo, dzięki czemu nie ma pośredniego powietrza umożliwiającego przepływ ciepła.
Możesz chcieć dowiedzieć się więcej o:
Jeszcze bez komentarzy