30 Näiteid avatud, suletud ja isoleeritud süsteemidest

Avatud, suletud ja isoleeritud süsteem

Seda nimetatakse termodünaamiline süsteem või süsteem mis tahes objektide komplektile, mida on mugav ühikuna käsitleda ja mis suudab keskkonnaga energiat vahetada.

Sel viisil uuritakse nähtused mis tekivad termodünaamilises süsteemis, saab taandada enam-vähem lihtsate muutujate rea analüüsimiseks.

Võttes arvesse nende süsteemide eraldatuse määra oma keskkonna suhtes, on võimalik ära tunda kolme erinevat tüüpi:

Näited avatud süsteemidest

1. Inimkeha. Kuna keha vajab ainet energia järele, on keha avatud süsteem, mis nõuab orgaaniliste ja anorgaaniliste sisendite ja energia vahetamine keskkonnaga toimivad.
2. Pott keeva veega. Tulega süsteemi sisestatud energia muudab vee gaasiks, mis eraldub keskkonda.
3. Lõke. Tulekahju hoidmiseks on vaja varustada tuli näiteks tuleohtlike materjalidega Süsi või kuivad oksad. Ilma selle asja tarbimiseta kustub tuli.
4. Sisepõlemismootor. Mootorid on keerukad süsteemid, mis genereerivad liikumist pidevast toiteallikast kütus: bensiin, diisel jne.
instagram story viewer
5. Enamik taimi. The taimed Nad vajavad elutähtsa fotosünteesi läbiviimiseks ainet oma elatiseks (vee ja toitainete kujul) ja energiat (päikest).
6. Komposti prügikast. Protsess komposti mis toodab põllukultuuride väetamiseks komposti, põhineb pideval komposti viimisel orgaaniliste ainete jäätmed: kestad, toidujäägid jne. Ilma nendeta peatuksid materjali lagunemisprotsessid ja seiskuks ka komposti tootmine.
7. Saunad. Saunades sisalduva auru tootmiseks on vajalik vesi (aine) ja energia (tuli), mis tekitavad veeauru ja lasevad suletud ruumis koguneda. Mõne aja pärast aur kaob ja süsteemi on vaja uut sisendit sisestada.
8. Tuumareaktor. Reaktori tekitatud elekter on aatomi reaktsioonis uraani (või muude elementide) lõhustumise produkt mis võimaldab toota palju kasutatavat energiat, aga ka mürgiseid jäätmeid, mis peavad minema kuhugi keskkonda keskkond.

Suletud süsteemide näited

1. Toatemperatuurile avatud pudel külma vett. Kuna pudel on suletud, on aine ülekandmine süsteemi ja keskkonna vahel võimatu: vedelikku ei saa siseneda ega väljuda. Siiski on võimalik energiat vahetada: vesi soojeneb järk-järgult.
2. Termomeeter. Kuna see on hermeetiliselt suletud, ei muutu termomeetri sisu kunagi, kuid see reageerib vastavalt temperatuur et tajub, see tähendab, et see on tundlik soojuse (energia) sisendi suhtes.
3. Pühap. Kui asi, mille ta muundab energiaks, jäetakse tähelepanuta, on päike suletud süsteemi näide, mis ei vaheta ainet oma keskkonnaga, küll aga energiat (päikesekiirgus, päikesevalgus, soojus).
4. Maa planeet. Maa töötab ilma aine vahetamiseta teda ümbritseva vaakumi või teiste planeetide ja taevaste objektide suhtes, kuid võtab vastu päikeseenergia pidevalt, ilma milleta oleks elu ebatõenäoline.
5. Mahuti kuuma toiduga. Hermeetiliselt suletuna hoiab anum seestpoolt välja tulemast või sinna sisenemist, kuid kiirgab siiski toidu soojust.
6. Telerid. Need artefaktid toimivad elektrienergia, väljutada erinevat tüüpi ja moduleeritud valgust koos helilainetega väliskeskkonda. Kuid need ei nõua aine süstimist ega muuda selle sees olevat massi.
7. Survepliidid. Nad ei luba põgeneda gaasid mis tekivad toidus toiduvalmistamiseks. Sel põhjusel toimivad kiirpliidid suletud süsteemidena, mis takistavad aine väljapääsu, kuid mitte energia, mis väljub kuumusena või mis on vajalik toiduvalmistamise alustamiseks, samuti väljastpoolt.

Isoleeritud süsteemide näited

1. Seif. Seifide sisu eraldatakse ümbrusest paksude hermeetiliste metallikihtidega, mis on isoleeritud ainest ja vähemalt normaalsetes tingimustes: kui viskame selle vulkaani, siis see kindlasti sulab ja põletab selle sisu.
2. Märgkostüümid. Nende ülikondade kasutamine kaitseb teatud aja jooksul vee ja keha vahelise soojusvahetuse eest ning hoiab ära selle (aine) sissetungimise.
3. Termos. Teatud aja jooksul saavutavad termosed isoleerige soojus siseruumides ning hoiab ära energia ja aine lekke ja sattumise.
4. Soojusõõnsus. Keldrid töötavad sooja sisendi äärmise vähendamise alusel, hoides nende sisu teatud aja jooksul külmas. Kui see ajavahemik on ületatud, hakkab sisu kuumenema.
5. Eskimode iglud. Need on kavandatud nii, et soojust ega ainet ei satuks ega väljuks.
6. Gaasiballoon. Seespool rõhu all olev gaas eraldatakse ümbritsevast ainest ja energiast tavatingimustes, kuna on võimalik, et ballooni kuumutamine sunnib gaasi laienema ja toimuma tragöödia.
7. Universum. Universum on eraldatud süsteem, kuna miski ei sisene sinna ega välju sellest, ei mateeria ega energia.
8. Konserv. Tavalistes tingimustes pole need toidud kaugeltki ainete ega energia vahetust. Muidugi oleks võimalik purki kuumutamisele või jahutamisele allutada ja isegi temperatuuridel sulatada äärmuslik, kuid isegi (lühikesteks) hetkedeks on toit täielikult kuumusest eraldatud.
9. Hüperbaariline kamber. Kasulik sukeldajate eraldamiseks lämmastiku mullidega veres atmosfäärioludest, kambritest Hüperbaariline ei võimalda aine ega energia vahetamist või vähemalt mitte märgatavates kogustes ja märkimisväärne.