30 Atvirų, uždarų ir izoliuotų sistemų pavyzdžiai

Atvira, uždara ir izoliuota sistema

Tai vadinama termodinaminė sistema arba sistema į bet kokį objektų rinkinį, kurį patogu laikyti vienetu ir kuris gali keistis energija su aplinka.

Tokiu būdu tyrimas reiškinius kurie vyksta termodinaminėje sistemoje, galima susiaurinti iki daugiau ar mažiau paprastų kintamųjų serijos analizės.

Laikantis šių sistemų izoliacijos laipsnio, atsižvelgiant į jų aplinką, galima atpažinti tris skirtingus tipus:

Atvirų sistemų pavyzdžiai

1. Žmogaus kūnas. Kūnas yra reikalinga materija, reikalinga energijai organinių ir neorganinių žaliavų ir energijos mainų su aplinka veikiantis.
2. Puodas su verdančiu vandeniu. Gaisro į sistemą įnešta energija vandenį paverčia dujomis, kurios išsiskiria į aplinką.
3. Laužas. Norint, kad ugnis nedegtų, būtina, pavyzdžiui, ugnį aprūpinti degiomis medžiagomis Anglis ar sausų šakų. Jei to nereikės vartoti, ugnis užges.
4. Degimo variklis. Varikliai yra sudėtingos sistemos, generuojančios judėjimą iš nuolatinio maitinimo šaltinio kuras: benzinas, dyzelinas ir kt.
instagram story viewer
5. Dauguma augalų. The augalų Norint atlikti gyvybiškai svarbią fotosintezę, joms reikia materijos (vandens ir maistinių medžiagų pavidalu) ir energijos (saulės).
6. Komposto dėžė. Procesas kompostas kuris gamina kompostą pasėliams tręšti, veikia pagal nuolatinį įvedimą į kompostą organinių medžiagų atliekos: kriauklės, maisto likučiai ir kt. Be jų, medžiagos skilimo procesai sustotų ir komposto gamyba.
7. Saunos. Norint išgauti garą, esantį saunose, vanduo (materija) ir energija (ugnis) reikalingi vandens garams gaminti ir leisti jiems kauptis uždaroje patalpoje. Praėjus tam tikram laikotarpiui, garai išnyks ir reikės naujo įvado į sistemą įpurškimo.
8. Branduolinis reaktorius. Reaktoriaus sukurta elektra yra urano (arba kitų elementų) dalijimosi atominėje reakcijoje produktas leidžiantis generuoti daug naudingos energijos, bet ir toksiškas atliekas, kurios turi patekti kažkur aplinka.

Uždarų sistemų pavyzdžiai

1. Butelis šalto vandens, veikiamas kambario temperatūros. Kai butelis yra uždarytas, medžiagos perdavimas tarp sistemos ir aplinkos yra neįmanomas: skystis negali patekti ar išeiti. Tačiau galima apsikeisti energija: vanduo palaipsniui kais.
2. Termometras. Kadangi jis yra hermetiškai uždarytas, termometro turinys niekada nesikeičia, tačiau jis reaguoja pagal temperatūra kad jis suvokia, tai yra, jis yra jautrus šilumos (energijos) įvedimui.
3. Saulė. Jei materija, kurią ji paverčia energija, yra nepaisoma, saulė yra uždaros sistemos pavyzdys, kuri nekeičia materijos su savo aplinka, tačiau keičia energiją (saulės spinduliuotę, saulės šviesą, šilumą).
4. Planeta žemė. Žemė veikia nekeisdama materijos ją supančio vakuumo ar kitų planetų ir dangaus objektų atžvilgiu, tačiau gauna saulės energija nuolat, be kurio gyvenimas būtų mažai tikėtinas.
5. Indas su karštu maistu. Hermetiškai uždarytas indas neleis viduje esančioms medžiagoms išeiti ar patekti į ją, tačiau vis tiek spinduliuos maisto šilumą.
6. Televizoriai. Šie artefaktai veikia vartojant elektros energija, į išorinę aplinką skleisti įvairių tipų ir moduliacijų šviesą kartu su garso bangomis. Bet jiems nereikia švirkšti materijos, o jo masė nėra keičiama.
7. Spaudos viryklės. Jie neleidžia pabėgti dujos susidaro viduje, kad veiktų maistą virdamas. Dėl šios priežasties greitpuodžiai veikia kaip uždaros sistemos, užkertančios kelią medžiagos, bet ne, ištekėjimui energijos, kuri išsiskiria kaip šiluma arba kurios reikia norint pradėti gaminti maistą, taip pat gaunamą iš išorės.

Izoliuotų sistemų pavyzdžiai

1. Seifas. Seifų turiniai yra atskirti storais hermetiškais metalo sluoksniais nuo jų aplinkos, izoliuoti nuo medžiagos ir energijos, bent jau normaliomis sąlygomis: jei mesime ją į ugnikalnį, jis tikrai ištirps ir ją sudegins turinį.
2. Hidrokostiumai. Šių kostiumų naudojimas tam tikrą laiką apsaugo nuo šilumos mainų tarp vandens ir kūno ir neleidžia šiam (reikalui) prasiskverbti į vidų.
3. Termosas. Tam tikrą laiką termosas pasiekia išskirti šilumą viduje ir apsaugo nuo energijos ir medžiagų nutekėjimo ir patekimo.
4. Šilumos ertmė. Rūsiai veikia labai sumažindami šilumą, tam tikrą laiką išlaikydami šaltą jų kiekį. Viršijus tą laiko intervalą, turinys pradės kaisti.
5. Eskimų iglu. Jie suprojektuoti taip, kad nepatektų ir neišeitų jokia šiluma ar medžiaga.
6. Dujų balionas. Viduje esančios slėgio dujos yra izoliuotos nuo aplinkinių medžiagų ir energijos normaliomis sąlygomis, nes gali būti, kad šildant balioną dujos verčiasi išsiplėsti ir atsirasti tragedija.
7. Visata. Visata yra izoliuota sistema, nes į ją niekas neįeina ir neišeina, nei materija, nei energija.
8. Konservai. Normaliomis sąlygomis šie maisto produktai nėra toli nuo medžiagų ar energijos mainų. Be abejo, būtų galima skardinę pakaitinti ar atvėsinti ir net ištirpinti esant temperatūrai kraštutinis, bet net ir (trumpas) akimirkas maistas bus visiškai izoliuotas nuo karščio.
9. Hiperbarinė kamera. Naudinga izoliuoti narus, kurių kraujyje yra azoto burbuliukų, nuo atmosferos sąlygų, kamerų Hiperbarika neleidžia keistis materija ar energija, arba bent jau ne pastebimais kiekiais ir reikšmingas.