30 Exemple de sisteme deschise, închise și izolate

Sistem deschis, închis și izolat

Se numeste sistem sau sistem termodinamic la orice set de obiecte convenabil de luat în considerare ca unitate și care poate face schimb de energie cu mediul înconjurător.

În acest fel, studiul fenomene care apar într-un sistem termodinamic pot fi reduse la analiza unei serii de variabile mai mult sau mai puțin simple.

Respectând gradul de izolare pe care îl prezintă aceste sisteme în raport cu mediul lor, este posibil să recunoaștem trei tipuri diferite:

Exemple de sisteme deschise

1. Corpul uman. Având nevoie de materie pentru energie, corpul este un sistem deschis care necesită a schimbului cu mediul de intrări organice și anorganice și energie pentru acesta funcționare.
2. O oală cu apă clocotită. Energia introdusă în sistem de foc transformă apa în gaz, care este eliberat în mediu.
3. Un foc de foc. Pentru a menține focul aprins este necesar să furnizați focului cu materiale inflamabile, de exemplu Cărbune sau ramuri uscate. Fără această chestiune de consumat, focul se va stinge.
instagram story viewer
4. Un motor cu ardere. Motoarele sunt sisteme complexe care generează mișcare dintr-o sursă constantă de combustibil: benzină, motorină etc.
5. Majoritatea plantelor. plante Ei necesită materie pentru subzistență (sub formă de apă și substanțe nutritive) și energie (solară) pentru a realiza fotosinteza vitală.
6. Un cos de compost. Procesul de compost care produce compost pentru fertilizarea culturilor funcționează pe baza introducerii constante în compost deșeuri de materii organice: scoici, resturi alimentare etc. Fără ele, procesele de degradare a materialului s-ar opri și la fel și producția de compost.
7. Saunele. Pentru a produce aburul conținut în saune, apa (materia) și energia (focul) sunt necesare pentru a produce vapori de apă și pentru a-i permite să se acumuleze în camera închisă. După o perioadă, aburul va dispărea și va fi necesară o nouă injecție de intrări în sistem.
8. Un reactor nuclear. Electricitatea generată de reactor este produsul fisiunii uraniului (sau a altor elemente) într-o reacție atomică care permite să genereze multă energie utilizabilă, dar și deșeuri toxice care trebuie să meargă undeva în mediu inconjurator.

Exemple de sisteme închise

1. O sticlă de apă rece expusă la temperatura camerei. Deoarece sticla este închisă, transferul de materie între sistem și mediu este imposibil: niciun lichid nu poate intra sau ieși. Cu toate acestea, este posibil să faceți schimb de energie: apa se va încălzi treptat.
2. Un termometru. Deoarece este sigilat ermetic, conținutul unui termometru nu se schimbă niciodată, dar reacționează în conformitate cu temperatura pe care o percepe, adică este sensibilă la aportul de căldură (energie).
3. Soare. Dacă materia pe care o transformă în energie este neglijată, soarele este un exemplu de sistem închis, care nu schimbă materia cu mediul său, dar schimbă energie (radiații solare, lumina soarelui, căldură).
4. Planeta Pământ. Pământul funcționează fără schimburi de materie cu privire la vidul care îl înconjoară sau la celelalte planete și obiecte cerești, dar primește energie solara în mod constant, fără de care viața ar fi puțin probabilă.
5. Un recipient cu alimente calde. Închis ermetic, recipientul va împiedica ieșirea sau intrarea materiei din interior, dar va radia în continuare căldura alimentelor afară.
6. Televizoare. Aceste artefacte funcționează din consumul de energie electrică, pentru a emite lumină de diferite tipuri și modulații, împreună cu unde sonore, către mediul extern. Dar nu necesită injectarea de materie și nici masa din interior nu este modificată.
7. Oale sub presiune. Nu permit evadarea gaze generat în interior pentru a acționa asupra mâncării prin gătit. Din acest motiv, aragazele sub presiune acționează ca sisteme închise care împiedică evadarea materiei, dar nu a energia care iese ca căldură sau necesară pentru a începe gătitul, venind tot din afară.

Exemple de sisteme izolate

1. Un seif. Conținutul din seifuri este separat de straturi ermetice groase de metal de împrejurimile lor, izolate de materie și de energie, cel puțin în condiții normale: dacă o aruncăm într-un vulcan, este sigur că se topește și o incinerează conținut.
2. Costumele. Utilizarea acestor costume protejează o perioadă de timp de schimbul de căldură dintre apă și corp și împiedică pătrunderea acesteia (materiei) în interior.
3. Termos. Pentru un anumit timp, termosul realizează izolează căldura conținute în interior și previn scurgerea și intrarea de energie și materie.
4. O cavitate de căldură. Beciurile funcționează pe baza reducerii extreme a aportului de căldură, menținându-și conținutul rece pentru o anumită perioadă. Odată ce intervalul de timp este depășit, conținutul va începe să se încălzească.
5. Igluele eschimosilor. Acestea sunt concepute în așa fel încât să nu intre sau să iasă căldură sau materie.
6. O butelie de gaz. Conținut sub presiune în interior, gazul este izolat de materia și energia din jurul său condiții normale, deoarece este posibil ca încălzirea cilindrului să oblige gazul să se extindă și să apară o tragedie.
7. Universul. Universul este un sistem izolat, deoarece nimic nu intră și nu iese din el, nici materie, nici energie.
8. Mancare la conserva. În condiții normale, aceste alimente sunt departe de orice schimb de materie sau energie. Desigur, ar fi posibil să supuneți cutia la încălzire sau răcire și chiar să o topiți la temperaturi extrem, dar chiar și pentru câteva (scurte) momente mâncarea va fi complet izolată de căldură.
9. O cameră hiperbară. Util pentru izolarea scafandrilor cu bule de azot în sânge din condițiile atmosferice, camerele Hiperbarele nu permit schimbul de materie sau energie, sau cel puțin nu în cantități apreciabile și semnificativ.