30 Примери отворених, затворених и изолованих система

Отворени, затворени и изоловани систем

Зове се термодинамички систем или систем на било који скуп предмета који је погодно сматрати јединицом и који могу размењивати енергију са околином.

На овај начин, проучавање феномени које се јављају у термодинамичком систему могу се свести на анализу низа мање-више једноставних променљивих.

Поштујући степен изолације коју ови системи представљају у односу на своје окружење, могуће је препознати три различите врсте:

Примери отворених система

1. Људско тело. Требајући материју за енергију, тело је отворен систем који захтева размене са околином органских и неорганских инпута и енергије за његово функционисање.
2. Лонац кипуће воде. Енергија коју у систем уноси ватра трансформише воду у гас који се ослобађа у животну средину.
3. Ломача. Да би ватра горјела, неопходно је на пример обезбедити ватру запаљивим материјалом Угаљ или суве гране. Без те материје коју треба потрошити, ватра ће се угасити.
4. Мотор са унутрашњим сагоревањем. Мотори су сложени системи који генеришу кретање сталним напајањем гориво: бензин, дизел итд.
instagram story viewer
5. Већина биљака. Тхе биљке Потребна им је материја за њихово преживљавање (у облику воде и хранљивих састојака) и енергије (сунчеве енергије) да би извели виталну фотосинтезу.
6. Канта за компост. Процес компост која производи компост за оплодњу усева делује на основу сталног увођења у компост отпадне органске материје: шкољке, остаци хране итд. Без њих би се зауставили процеси разградње материјала, а зауставила би се и производња компоста.
7. Сауне. Да би се произвела пара садржана у саунама, вода (материја) и енергија (ватра) потребни су за стварање водене паре и омогућавање њеног накупљања у затвореној соби. Након одређеног времена, пара ће нестати и биће потребно ново убризгавање улаза у систем.
8. Нуклеарни реактор. Електрична енергија коју генерише реактор производ је цепања уранијума (или других елемената) у атомској реакцији контролисано што омогућава стварање пуно употребљиве енергије, али и токсичног отпада који мора да оде негде у Животна средина.

Примери затворених система

1. Боца хладне воде изложена собној температури. Како је бочица затворена, пренос материје између система и околине је немогућ: ниједна течност не може ући или изаћи. Међутим, могуће је разменити енергију: вода ће се постепено загревати.
2. Термометар. Пошто је херметички затворен, садржај термометра се никада не мења, али реагује у складу са температура да опажа, односно осетљив је на унос топлоте (енергије).
3. Нед. Ако се занемари материја коју претвара у енергију, Сунце је пример затвореног система, који не размењује материју са околином, али размењује енергију (сунчево зрачење, сунчева светлост, топлота).
4. Планета Земља. Земља делује без размене материје у односу на вакуум који је окружује или на друге планете и небеске објекте, али прима соларна енергија стално, без којих живот не би био вероватан.
5. Контејнер са топлом храном. Затворен херметички, контејнер ће спречити да материја унутра изађе или уђе у њу, али ће и даље зрачити топлоту хране.
6. ТВ. Ови артефакти делују од потрошње електрична енергија, да емитује светлост различитих врста и модулација, заједно са звучним таласима, у спољно окружење. Али њима није потребно убризгавање материје, нити је маса унутар ње промењена.
7. Шпорети под притиском. Не дозвољавају бекство од гасови генерисане изнутра да делују на храну током кувања. Из тог разлога, шпорети под притиском делују као затворени системи који спречавају излазак материје, али не енергија која излази као топлота или је неопходна за почетак кувања, такође долази споља.

Примери изолованих система

1. Безбедан. Садржај сефова одвојен је дебелим херметичким слојевима метала од околине, изолован од материје и енергије, барем под нормалним условима: ако је бацимо у вулкан, сигурно ће се растопити и спалити садржај.
2. Одећа. Употреба ових одела на одређено време штити од размене топлоте између воде и тела и спречава да ова (материја) продре унутра.
3. Термос. Извесно време термос постиже изоловати топлоту садржане у његовој унутрашњости и спречавају цурење и улазак енергије и материје.
4. Топлотна шупљина. Подруми раде на основу екстремног смањења уноса топлоте, одржавајући њихов садржај хладним током одређеног периода. Када се тај временски опсег премаши, садржај ће почети да се загрева.
5. Иглуи Ескима. Дизајнирани су на такав начин да никаква топлота или материја не улазе или излазе.
6. Плинска боца. Садржан под притиском унутра, гас је изолован од материје и енергије око себе нормални услови јер је могуће да загревање цилиндра присили гас да се шири и јавља трагедија.
7. Универзум. Универзум је изолован систем јер у њега ништа не улази и не излази из њега, ни материја ни енергија.
8. Конзервирана храна. У нормалним условима, ова храна је далеко од било какве размене материје или енергије. Наравно, било би могуће подвргнути лименку грејању или хлађењу, па чак и топити на температурама екстремно, али чак и на (кратке) тренутке храна ће бити потпуно изолована од врућине.
9. Хипербарична комора. Корисно за изолацију ронилаца са мехурићима азота у крви из атмосферских услова, комора Хипербарични не дозвољавају размену материје или енергије, или бар не у значајним количинама и значајан.