30 Príklady otvorených, uzavretých a izolovaných systémov

Otvorený, uzavretý a izolovaný systém

To sa nazýva termodynamický systém alebo systém na akýkoľvek súbor objektov, ktorý je vhodné považovať za jednotku a ktorý dokáže vymieňať energiu s prostredím.

Týmto spôsobom je štúdium javy ktoré sa vyskytujú v termodynamickom systéme, je možné redukovať na analýzu radu viac či menej jednoduchých premenných.

Pri dodržaní stupňa izolácie, ktorý tieto systémy poskytujú vzhľadom na svoje prostredie, je možné rozpoznať tri rôzne typy:

Príklady otvorených systémov

1. Ľudské telo. Telo, ktoré potrebuje energiu, je otvorený systém, ktorý si vyžaduje výmeny organických a anorganických vstupov a energie za životné prostredie fungovanie.
2. Hrniec s vriacou vodou. Energia zavedená do systému ohňom premieňa vodu na plyn, ktorý sa uvoľňuje do životného prostredia.
3. Vatra. Na udržanie horenia ohňa je potrebné zabezpečiť oheň napríklad horľavým materiálom Uhlie alebo suché konáre. Bez toho, aby ste to strávili, oheň zhasne.
4. Spaľovací motor. Motory sú zložité systémy, ktoré generujú pohyb z neustáleho napájania palivo: benzín, nafta atď.
instagram story viewer
5. Väčšina rastlín. The rastlín Na zabezpečenie vitálnej fotosyntézy potrebujú hmotu pre svoju obživu (vo forme vody a živín) a energiu (solárnu).
6. Kompostovací kôš. Proces kompost ktorá produkuje kompost na hnojenie plodín funguje na základe neustáleho zavádzania do kompostu odpadové organické látky: mušle, zvyšky jedla atď. Bez nich by sa zastavili degradačné procesy materiálu a zastavila by sa aj výroba kompostu.
7. Sauny. Na výrobu pary obsiahnutej v saunách je potrebná voda (hmota) a energia (oheň) na výrobu vodnej pary a na jej hromadenie v uzavretej miestnosti. Po určitom čase para zmizne a bude potrebné nové vstrekovanie vstupov do systému.
8. Jadrový reaktor. Elektrická energia vyrobená v reaktore je produktom štiepenia uránu (alebo iných prvkov) v atómovej reakcii ktorý umožňuje generovať veľa využiteľnej energie, ale aj toxického odpadu, ktorý musí ísť niekde v EU prostredie.

Príklady uzavretých systémov

1. Fľaša studenej vody vystavená izbovej teplote. Keď je fľaša uzavretá, prenos hmoty medzi systémom a prostredím je nemožný: žiadna tekutina nemôže vstúpiť ani vyjsť. Je však možné vymeniť energiu: voda sa bude postupne ohrievať.
2. Teplomer. Pretože je hermeticky uzavretý, obsah teplomeru sa nikdy nemení, reaguje však podľa teplota že vníma, to znamená, že je citlivý na vstup tepla (energie).
3. Slnko. Ak sa zanedbá hmota, ktorú transformuje na energiu, je slnko príkladom uzavretého systému, ktorý nemení hmotu so svojím prostredím, ale vymieňa si energiu (slnečné žiarenie, slnečné svetlo, teplo).
4. Planéta Zem. Zem operuje bez výmeny látok s ohľadom na vákuum, ktoré ju obklopuje, alebo na iné planéty a nebeské objekty, ale prijíma solárna energia neustále, bez ktorého by bol život nepravdepodobný.
5. Nádoba s teplým jedlom. Hermeticky uzavretá nádoba zabráni tomu, aby hmota vo vnútri vyšla alebo vstúpila do nej, ale stále bude vyžarovať teplo jedla von.
6. Televízory. Tieto artefakty pochádzajú zo spotreby elektrická energia, aby emitovali svetlo rôznych typov a modulácií spolu so zvukovými vlnami do vonkajšieho prostredia. Ale nevyžadujú vstrekovanie hmoty, ani sa nemení hmotnosť v ich vnútri.
7. Tlakové hrnce. Neumožňujú útek z plyny vnútri, ktoré pôsobia na jedlo varením. Z tohto dôvodu pôsobia tlakové hrnce ako uzavreté systémy, ktoré bránia úniku hmoty, ale nie energia, ktorá vychádza ako teplo alebo ktorá je nevyhnutná na začatie varenia, tiež prichádza zvonku.

Príklady izolovaných systémov

1. Trezor. Obsah trezorov je oddelený hrubými hermetickými vrstvami kovu z ich okolia, izolovanými od hmoty a energie, prinajmenšom za normálnych podmienok: ak ju vhodíme do sopky, určite sa roztopí a spáli obsah.
2. Neoprény. Používanie týchto oblekov chráni na určitý čas pred výmenou tepla medzi vodou a telom a zabraňuje tomu, aby táto hmota prenikla dovnútra.
3. Termoska. Po určitú dobu termoska dosahuje izolovať teplo obsiahnuté v jeho interiéri a zabraňujú úniku a vstupu energie a látok.
4. Tepelná dutina. Pivnice fungujú na základe extrémneho zníženia tepelného príkonu a určitý čas udržiavajú svoj obsah chladný. Po prekročení tohto časového rozsahu sa obsah začne zahrievať.
5. Iglú z Eskimákov. Sú navrhnuté tak, aby do nich nevchádzalo ani z nich nevychádzalo žiadne teplo alebo hmota.
6. Plynový valec. Vo vnútri obsiahnutý pod tlakom je plyn izolovaný z hmoty a energie okolo nej za normálnych podmienok, pretože je možné, že zahriatie valca prinúti plyn expandovať a nastať tragédia.
7. Vesmír. Vesmír je izolovaný systém, pretože ho nič nevstupuje ani neopúšťa, ani hmota, ani energia.
8. Konzervy. Za normálnych podmienok sú tieto potraviny ďaleko od akejkoľvek výmeny hmoty alebo energie. Samozrejme by bolo možné plechovku vystaviť ohrevu alebo ochladeniu a dokonca ju pri teplotách roztaviť extrémne, ale aj na (krátke) chvíle bude jedlo úplne izolované od tepla.
9. Hyperbarická komora. Užitočné na izoláciu komôr, ktoré majú v krvi bubliny dusíka z atmosférických podmienok Hyperbarické neumožňujú výmenu hmoty alebo energie, alebo aspoň nie v znateľných množstvách a významné.