30 Exemplos de sistemas abertos, fechados e isolados

Sistema Aberto, Fechado e Isolado

Se denomina sistema termodinâmico ou sistema a qualquer conjunto de objetos que seja conveniente considerar como uma unidade e que possa trocar energia com o meio ambiente.

Desta forma, o estudo de fenômenos que ocorrem em um sistema termodinâmico podem ser reduzidas à análise de uma série de variáveis ​​mais ou menos simples.

Obedecendo ao grau de isolamento que esses sistemas apresentam em relação ao seu ambiente, é possível reconhecer três tipos diferentes:

Exemplos de sistemas abertos

1. O corpo humano. Precisando de matéria para energia, o corpo é um sistema aberto que requer da troca com o meio ambiente de insumos orgânicos e inorgânicos e de energia para sua funcionando.
2. Uma panela de água fervente. A energia introduzida no sistema pelo fogo transforma a água em gás, que é liberado para o meio ambiente.
3. Uma fogueira. Para manter o fogo aceso é necessário abastecer o fogo com material inflamável, por exemplo Carvão ou galhos secos. Sem essa matéria para consumir, o fogo se apagará.
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4. Um motor de combustão. Motores são sistemas complexos que geram movimento a partir de um fornecimento constante de combustível: gasolina, diesel, etc.
5. A maioria das plantas. As plantas Eles precisam de matéria para sua subsistência (na forma de água e nutrientes) e energia (solar) para realizar a fotossíntese vital.
6. Uma caixa de compostagem. O processo de composto que produz composto para fertilizar as lavouras opera com base na constante introdução no composto Resíduos de matéria orgânica: conchas, restos de comida, etc. Sem eles, os processos de degradação do material seriam interrompidos e também a produção de composto.
7. As saunas. Para produzir o vapor contido nas saunas, a água (matéria) e a energia (fogo) são necessárias para produzir o vapor d'água e permitir que ele se acumule na sala fechada. Após um período, o vapor desaparecerá e uma nova injeção de insumos no sistema será necessária.
8. Um reator nuclear. A eletricidade gerada pelo reator é o produto da fissão do urânio (ou outros elementos) em uma reação atômica que permite gerar muita energia utilizável, mas também resíduos tóxicos que devem ir para algum lugar do meio Ambiente.

Exemplos de sistemas fechados

1. Uma garrafa de água fria exposta à temperatura ambiente. Quando a garrafa está fechada, a transferência de matéria entre o sistema e o meio ambiente é impossível: nenhum líquido pode entrar ou sair. No entanto, é possível trocar energia: a água vai aquecendo gradualmente.
2. Um termômetro. Uma vez que é hermeticamente selado, o conteúdo de um termômetro nunca muda, mas reage de acordo com o temperatura que percebe, ou seja, é sensível à entrada de calor (energia).
3. O sol. Se a matéria que transforma em energia for desprezada, o sol é um exemplo de sistema fechado, que não troca matéria com seu meio, mas troca energia (radiação solar, luz solar, calor).
4. O planeta Terra. A Terra opera sem trocas de matéria em relação ao vácuo que a rodeia ou aos outros planetas e objetos celestes, mas recebe energia solar constantemente, sem o qual a vida seria improvável.
5. Um recipiente com comida quente. Fechado hermeticamente, o recipiente impedirá que a matéria de dentro saia ou entre nele, mas ainda irradiará o calor do alimento para fora.
6. TVs. Esses artefatos funcionam a partir do consumo de energia elétrica, para emitir luz de vários tipos e modulações, juntamente com ondas sonoras, para o ambiente externo. Mas eles não requerem injeção de matéria, nem é alterada a massa dentro dela.
7. Panelas de pressão. Eles não permitem a fuga de gases gerado dentro para atuar sobre os alimentos por meio do cozimento. Por esse motivo, as panelas de pressão atuam como sistemas fechados que impedem o escape de matéria, mas não a energia que sai em forma de calor ou necessária para começar a cozinhar, também vinda de fora.

Exemplos de sistemas isolados

1. Um cofre. O conteúdo dos cofres são separados por espessas camadas herméticas de metal de seus arredores, isolados da matéria e de energia, pelo menos em condições normais: se o jogarmos em um vulcão, com certeza derreterá e incinerará seu conteúdo.
2. As roupas de mergulho. O uso dessas roupas protege por um período de tempo das trocas de calor entre a água e o corpo, e evita que esta (matéria) penetre em seu interior.
3. Garrafa térmica. Por um certo tempo, a garrafa térmica consegue isolar calor contidos em seu interior e evitam o vazamento e a entrada de energia e matéria.
4. Uma cavidade de calor. As caves funcionam com base na redução extrema da entrada de calor, mantendo o seu conteúdo frio por um determinado período. Uma vez que esse intervalo de tempo seja excedido, o conteúdo começará a esquentar.
5. Iglus dos esquimós. Eles são projetados de forma que nenhum calor ou matéria entre ou saia.
6. Um cilindro de gás. Contido sob pressão no interior, o gás é isolado da matéria e da energia ao seu redor em condições normais uma vez que é possível que o aquecimento do cilindro force o gás a se expandir e ocorrer uma tragédia.
7. O universo. O universo é um sistema isolado, pois nada entra ou sai dele, nem matéria nem energia.
8. Comida enlatada. Em condições normais, esses alimentos estão longe de qualquer troca de matéria ou energia. Claro, seria possível submeter a lata a aquecimento ou resfriamento, e até mesmo derretê-la em temperaturas extremo, mas mesmo por alguns (breves) momentos a comida ficará completamente isolada do calor.
9. Uma câmara hiperbárica. Útil para isolar mergulhadores com bolhas de nitrogênio no sangue das condições atmosféricas, as câmaras Os hiperbáricos não permitem a troca de matéria ou energia, ou pelo menos não em quantidades apreciáveis ​​e significativo.