În termodinamică există mai multe tipuri de sisteme: izolate și neizolate. Unde se întâlnesc, atunci când sunt aplicați, arată cât de utile pot fi și cum să le îngrijească. În caz contrar, dacă astfel de sisteme se dovedesc a fi dăunătoare pentru munca umană, cum să scapi de ele.
Ce este asta
Un sistem izolat este absolut orice acumulare de atomi și molecule (lucru, planetă, corp uman) care stochează energia tuturor materiei în sine. Un astfel de sistem este complet izolat de lumea exterioară, se mai numește închis.
Esența unui sistem izolat este că, cu toată dorința sa, nu va împărtăși căldura, nu va risipi energie, va trebui să fie îndepărtată de ea prin forță. De exemplu, puteți privi acvariul. În interiorul ei au loc procesele: peștii mor, apa se deteriorează, cojile sunt distruse. Dar acvariul nu ia contact cu mediul extern.
Un alt exemplu de sistem izolat este un fier - nu va cheltui energie în sine, nu va împărți substanțe. Acest fenomen este observat la motoarele cu rezervor, sistemul solar - în tot ceea ce nu împărtășește energie cu ceilalți.
Un sistem izolat închis nu poate fi atribuit unei mașini - se deplasează cu o anumită viteză în sine! De asemenea, nu includ ceainele, plantele, organismele vii - ele împărtășesc substanțe cu lumea exterioară. Organismele vii secretă produse metabolice, plante - oxigen, ceainic - abur la fierbere.
Un fapt interesant: închis se numește un astfel de sistem, unde suma forțelor și a muncii produse este zero, și izolată - unde corpurile pur și simplu acționează separat de alte sisteme. Mai mult, un sistem izolat nu este întotdeauna închis, dar un sistem închis va fi neapărat izolat.
În mișcări - o capcană
Există o singură avertisment: nu se pot mișca singuri, dar dacă cineva îi mișcă, regula nu este încălcată. Deci, dacă luați un sistem izolat și îl aruncați de la o înălțime, lăsați-l accidental, lăsați-l dintr-o parașută - nu contează, nu va înceta să fie izolat. Cu excepția cazului în care, desigur, îl despărțiți în astfel de acțiuni - aceeași sticlă de apă aruncată de la o înălțime va elibera toată apa - distribuie substanța cu alte sisteme - ceea ce înseamnă că sistemul nu va mai fi închis.
Un pistol și un glonț se potrivesc acestei descrieri - nu funcționează fără un deget pe declanșator, un corp greu și Pământul - nu se întâmplă nimic dacă nu împingeți corpul în sol.
De asemenea, trebuie să se țină seama de căldură
Un sistem izolat în termodinamică este un om care nu împărtășește nimic deloc: energia, materia și căldura nu depășesc sistemul. Ca exemplu - un termos. El menține gradul de ceai turnat în el, nu va împărți cu forță băutura fără intervenția umană (deschide și toarnă-l singur) și nu cheltuie energie nicăieri.
Mai mult decât atât, un sistem izolat încearcă întotdeauna să intre în echilibru termodinamic și este nevoie de altcineva pentru a-l scoate din această stare. Adică, dacă dați un exemplu de același termos, atunci cu o lungă ședere în mediu, ceaiul se va răci. Prin urmare, avem nevoie de o persoană care să o inunde din nou cu ceai fierbinte, iar sistemul va fi din nou izolat termodinamic.
De ce este nevoie?
Conceptul de sistem izolat acoperă numeroase mecanisme, sisteme și ecosisteme. O persoană trebuie să înțeleagă cum sunt aranjate pentru a le îngriji corect. Dacă acesta este un acvariu, atunci înainte de a intra în el cu brațele și picioarele, încercând să îl cureți, trebuie să vezi mai întâi cum să faci totul pentru a nu-l deranja. Dacă acestea sunt mecanisme sau echipamente - cum să le folosești, astfel încât să nu le fie reparate dureros.
În același timp, dacă îl luăm la scară globală, deșertul este și un sistem izolat: anumite mecanisme de activitate vitală apar în interiorul său, care nu depășesc. Pădurile, stepele, vulcanii și atmosfera servesc ca ecosisteme relativ izolate. Oamenii, neînțelegând cum funcționează, uneori ei înșiși nu își dau seama ce scară de probleme creează.
Mai există încă un „dar”. Un sistem izolat nu va exista niciodată complet separat de alte sisteme. Dar acest concept există. Este convenabil pentru a face calcule în matematică, termodinamică, chimie și fizică. Toată energia și substanța pe care o emite sistemul izolat este preluată pentru zero și este funcționată cu numerele necesare în acest moment.
Izolăm neizolatorul!
Chiar și un sistem deschis poate deveni izolat dacă este închis de ceva din mediul înconjurător. Sistemul adiabatic acționează ca o partiție, care servește ca un shell pentru un sistem deschis, făcându-l închis. Poate fi comparat cu folia care înfășoară un obiect în încercarea de a-l proteja de lumina soarelui.
Dacă privim într-un sens mai larg, atunci atmosfera pentru Pământ poate servi ca exemplu - protejează planeta de influența cosmică și servește ca o înveliș care ne dă viață.
Există o lege de conservare a impulsului pentru un sistem izolat închis: Suma impulsurilor dintr-un sistem închis rămâne constantă, ca și cum corpurile nu ar interacționa între ele în interiorul sistemului. Și acest lucru este corect: deși puterea impulsurilor se poate schimba cu timpul, circumstanțele, oportunitățile, suma lor va rămâne constantă.
