30 Primjeri otvorenih, zatvorenih i izoliranih sustava

Otvoreni, zatvoreni i izolirani sustav

To se zove termodinamički sustav ili sustav na bilo koji skup objekata koji je prikladno smatrati jedinicom i koji mogu razmjenjivati ​​energiju s okolinom.

Na taj način, proučavanje pojave koji se javljaju u termodinamičkom sustavu mogu se svesti na analizu niza više ili manje jednostavnih varijabli.

Poštujući stupanj izolacije koju ovi sustavi predstavljaju u odnosu na svoje okruženje, moguće je prepoznati tri različite vrste:

Primjeri otvorenih sustava

1. Ljudsko tijelo. Trebajući materiju za energiju, tijelo je otvoreni sustav koji zahtijeva razmjene s okolinom organskih i anorganskih inputa i energije za njegovo funkcioniranje.
2. Lonac kipuće vode. Energija koju u sustav unosi vatra pretvara vodu u plin koji se ispušta u okoliš.
3. Lomača. Da bi vatra gorjela, potrebno je na primjer osigurati vatru zapaljivim materijalom Ugljen ili suhe grane. Bez te materije koju treba potrošiti, vatra će se ugasiti.
4. Motor sa izgaranjem. Motori su složeni sustavi koji generiraju gibanje iz stalne opskrbe gorivo: benzin, dizel itd.
instagram story viewer
5. Većina biljaka. The bilje Potrebne su im tvar za njihovo preživljavanje (u obliku vode i hranjivih sastojaka) i energije (sunčeve energije) za provođenje vitalne fotosinteze.
6. Kanta za kompost. Proces kompost koja proizvodi kompost za oplodnju usjeva djeluje na temelju stalnog uvođenja u kompost otpadne organske tvari: školjke, ostaci hrane itd. Bez njih bi se zaustavili procesi razgradnje materijala, a zaustavila bi se i proizvodnja komposta.
7. Saune. Da bi se stvorila para sadržana u saunama, voda (tvar) i energija (vatra) potrebne su za stvaranje vodene pare i omogućavanje njenog nakupljanja u zatvorenoj sobi. Nakon određenog vremena, para će nestati i bit će potrebno novo ubrizgavanje ulaza u sustav.
8. Nuklearni reaktor. Električna energija koju stvara reaktor produkt je cijepanja urana (ili drugih elemenata) u atomskoj reakciji koji omogućuje stvaranje puno korisne energije, ali i otrovni otpad koji mora ići negdje u okoliš.

Primjeri zatvorenih sustava

1. Boca hladne vode izložena sobnoj temperaturi. Kako je boca zatvorena, prijenos tvari između sustava i okoliša je nemoguć: nijedna tekućina ne može ući niti izaći. Međutim, moguće je izmjenjivati ​​energiju: voda će se postupno zagrijavati.
2. Termometar. Budući da je hermetički zatvoren, sadržaj termometra se nikad ne mijenja, ali reagira prema temperatura da opaža, odnosno osjetljiv je na unos topline (energije).
3. Sunce. Ako se zanemari materija koja se pretvara u energiju, Sunce je primjer zatvorenog sustava, koji ne razmjenjuje tvar sa okolinom, ali izmjenjuje energiju (sunčevo zračenje, sunčeva svjetlost, toplina).
4. Planet Zemlja. Zemlja djeluje bez izmjene materije s obzirom na vakuum koji je okružuje ili na druge planete i nebeske objekte, ali prima solarna energija stalno, bez čega život ne bi bio vjerojatan.
5. Spremnik s vrućom hranom. Hermetički zatvoren, spremnik će spriječiti da materija iz nje izađe ili uđe, ali će i dalje zračiti toplinu hrane.
6. Televizori. Ti artefakti djeluju od potrošnje električna energija, emitirati svjetlost različitih vrsta i modulacija, zajedno sa zvučnim valovima, u vanjsko okruženje. Ali njima nije potrebno ubrizgavanje materije, niti je masa unutar nje promijenjena.
7. Šporeti pod pritiskom. Ne dopuštaju bijeg od plinova stvorene iznutra da djeluju na hranu kuhanjem. Iz tog razloga lonci pod pritiskom djeluju kao zatvoreni sustavi koji sprečavaju izlazak materije, ali ne i energija koja izlazi kao toplina ili potrebna za početak kuhanja, također dolazi izvana.

Primjeri izoliranih sustava

1. Sef. Sadržaj sefova odvojen je debelim hermetičkim slojevima metala od njihove okoline, izoliran od materije i energije, barem pod normalnim uvjetima: ako ga bacimo u vulkan, sigurno će se rastopiti i spaliti sadržaj.
2. Moda odijela. Korištenje ovih odijela štiti neko vrijeme od izmjene topline između vode i tijela i sprječava prodor ove (materije) iznutra.
3. Termos. Za određeno vrijeme, termos postiže izolirati toplinu sadržane unutar i sprječavaju istjecanje i ulazak energije i tvari.
4. Toplinska šupljina. Podrumi rade na temelju ekstremnog smanjenja unosa topline, održavajući njihov sadržaj hladnim tijekom određenog razdoblja. Nakon što se premaši taj vremenski raspon, sadržaj će se početi zagrijavati.
5. Iglui Eskima. Dizajnirani su na takav način da nikakva toplina ili materija ne ulaze niti izlaze.
6. Plinska boca. Sadržan unutar tlaka, plin je izoliran od materije i energije oko sebe normalni uvjeti jer je moguće da zagrijavanje cilindra prisili plin da se širi i javlja tragedija.
7. Svemir. Svemir je izolirani sustav jer u njega ništa ne ulazi niti izlazi iz njega, ni materija ni energija.
8. Konzervirana hrana. U normalnim uvjetima ta je hrana daleko od bilo kakve razmjene tvari ili energije. Naravno, bilo bi moguće podvrgnuti limenku zagrijavanju ili hlađenju, pa čak i topiti na temperaturama ekstremno, ali čak i na (kratke) trenutke hrana će biti potpuno izolirana od vrućine.
9. Hiperbarična komora. Korisno za izolaciju ronilaca s mjehurićima dušika u krvi iz atmosferskih uvjeta, komora Hiperbarični ne dopuštaju razmjenu materije ili energije, ili barem ne u značajnim količinama i značajan.