30 примеров открытых, закрытых и изолированных систем

Открытая, закрытая и изолированная система

Это называется термодинамическая система или система к любому набору объектов, который удобно рассматривать как единое целое и который может обмениваться энергией с окружающей средой.

Таким образом, изучение явления происходящие в термодинамической системе, можно свести к анализу ряда более или менее простых переменных.

В зависимости от степени изоляции, которую эти системы представляют по отношению к окружающей среде, можно выделить три различных типа:

Примеры открытых систем

1. Тело человека. Поскольку тело нуждается в материи для получения энергии, оно представляет собой открытую систему, требующую обмена с окружающей средой органических и неорганических ресурсов и энергии для ее функционирует.
2. Кастрюля с кипятком. Энергия, вводимая в систему от огня, превращает воду в газ, который выбрасывается в окружающую среду.
3. Костер. Чтобы огонь продолжал гореть, необходимо обеспечить огонь горючим материалом, например Каменный уголь или сухие ветки. Без этого вещества огонь погаснет.
instagram story viewer
4. Двигатель внутреннего сгорания. Двигатели - это сложные системы, которые генерируют движение за счет постоянной подачи топливо: бензин, дизель и др.
5. Большинство растений. В растения Им требуется материя для своего существования (в виде воды и питательных веществ) и энергия (солнечная энергия) для осуществления жизненно важного фотосинтеза.
6. Контейнер для компоста. Процесс компост который производит компост для удобрения сельскохозяйственных культур, работает на основе постоянного внесения в компост отходы органических веществ: ракушки, пищевые отходы и т. д. Без них прекратились бы процессы разложения материала и производство компоста.
7. Сауны. Для производства пара, содержащегося в сауне, необходимы вода (материя) и энергия (огонь), которые производят водяной пар и позволяют ему накапливаться в закрытом помещении. Через некоторое время пар исчезнет, ​​и потребуется новый ввод в систему.
8. Ядерный реактор. Электроэнергия, вырабатываемая реактором, является продуктом деления урана (или других элементов) в атомной реакции. что позволяет производить много полезной энергии, а также токсичных отходов, которые должны отправляться куда-то в среда.

Примеры закрытых систем

1. Бутылка холодной воды комнатной температуры. Поскольку бутылка закрыта, передача вещества между системой и окружающей средой невозможна: никакая жидкость не может войти или выйти. Однако возможен обмен энергией: вода будет постепенно нагреваться.
2. Термометр. Поскольку термометр герметичен, содержимое термометра никогда не меняется, но он реагирует в соответствии с температура что он воспринимает, то есть чувствителен к поступлению тепла (энергии).
3. Солнце. Если пренебречь материей, которую оно преобразует в энергию, Солнце является примером замкнутой системы, которая не обменивается веществом с окружающей средой, но обменивается энергией (солнечное излучение, солнечный свет, тепло).
4. Планета земля. Земля функционирует без обмена материей по отношению к окружающему ее вакууму или другим планетам и небесным объектам, но получает солнечная энергия постоянно, без чего жизнь была бы маловероятной.
5. Емкость с горячей едой. Герметично закрытый контейнер предотвращает выход или попадание внутрь вещества, но при этом будет излучать тепло от еды наружу.
6. Телевизоры. Эти артефакты работают от потребления электроэнергия, чтобы излучать свет различных типов и модуляции вместе со звуковыми волнами во внешнюю среду. Но они не требуют введения вещества, и при этом масса внутри него не изменяется.
7. Скороварки. Они не допускают побега газы образуется внутри, чтобы воздействовать на пищу путем приготовления По этой причине скороварки действуют как закрытые системы, предотвращающие утечку вещества, но не энергия, выделяемая в виде тепла или необходимая для начала приготовления, также поступающая извне.

Примеры изолированных систем

1. Безопасность. Содержимое сейфов отделено от окружающей среды толстыми герметичными слоями металла, изолировано от материи и энергии, по крайней мере, при нормальных условиях: если мы бросим его в вулкан, он обязательно растает и сожжет его содержание.
2. Гидрокостюмы. Использование этих костюмов на время защищает от теплообмена между водой и телом и предотвращает проникновение этого (вещества) внутрь.
3. Термос. В течение определенного времени термос достигает изолировать тепло содержатся внутри и предотвращают утечку и проникновение энергии и вещества.
4. Тепловая полость. Подвалы работают на очень низком тепловложении, сохраняя их содержимое в течение определенного времени холодным. Как только этот временной диапазон будет превышен, содержимое начнет нагреваться.
5. Иглу эскимосов. Они сконструированы таким образом, что ни тепло, ни материя не проникают или не выходят наружу.
6. Газовый баллон. Находящийся под давлением внутри газ изолирован от вещества и энергии вокруг него в нормальные условия, поскольку возможно, что нагревание цилиндра заставит газ расшириться и произойти трагедия.
7. Вселенная. Вселенная - изолированная система, поскольку в нее ничего не входит и не выходит, ни материя, ни энергия.
8. Консервированные продукты. В нормальных условиях эти продукты далеки от обмена веществ или энергии. Конечно, банку можно было бы нагревать или охлаждать и даже плавить при температурах. экстремально, но даже на (краткие) моменты еда будет полностью изолирована от тепла.
9. Барокамера. Полезно для изоляции дайверов с пузырьками азота в крови от атмосферных условий, камеры Гипербарические не допускают обмена веществами или энергией, по крайней мере, не в заметных количествах и значительный.