Διαφορά μεταξύ ανοιχτού συστήματος, κλειστού συστήματος και απομονωμένου συστήματος

Τα θερμοδυναμικά συστήματα ταξινομούνται ως ανοιχτά, κλειστά ή απομονωμένα. ο ανοικτό σύστημα Εκεί μπορεί η ενέργεια και η ύλη να εισέλθουν ή να εγκαταλείψουν το σύστημα. ο κλειστό σύστημα Είναι εκείνο όπου υπάρχει μόνο μεταφορά ενέργειας. ο μεμονωμένο σύστημα Δεν επιτρέπει ούτε την είσοδο ούτε την έξοδο ενέργειας ή ύλης.

Στη θερμοδυναμική, ένα σύστημα Είναι το μέρος ή το τμήμα του Σύμπαντος που μελετάται. Το σύστημα αποτελείται συνήθως από μια συγκεκριμένη ποσότητα χημικής ουσίας ή ύλης εντός καθορισμένων ορίων. Οτιδήποτε βρίσκεται εκτός των ορίων του συστήματος ταξινομείται ως περιβαλλοντας ΧΩΡΟΣ. Ένα σύστημα μπορεί να είναι η Γη ή ένα δοχείο νερού στο τραπέζι της κουζίνας.

Ανοικτό σύστημα	Το σύστημα έκλεισε	Μεμονωμένο σύστημα
Ορισμός	Θερμοδυναμικό σύστημα όπου υπάρχει ανταλλαγή ενέργειας και ύλης με το περιβάλλον.	Θερμοδυναμικό σύστημα όπου υπάρχει ανταλλαγή ενέργειας με το περιβάλλον.	Θερμοδυναμικό σύστημα όπου δεν υπάρχει ανταλλαγή ενέργειας ή ύλης με το περιβάλλον.
Ενέργεια	Μπείτε ή βγείτε.	Μπείτε ή βγείτε.	Δεν εισέρχεται ούτε φεύγει.
Υλη	Υπάρχει μια ανταλλαγή ύλης με το περιβάλλον.	Δεν υπάρχει ανταλλαγή ύλης με το περιβάλλον.	Δεν υπάρχει ανταλλαγή ύλης με το περιβάλλον.
Παραδείγματα	Η Γη, ένα ακάλυπτο δοχείο με βραστό νερό, το κελί.	Ένα μπουκάλι νερό στο ψυγείο,	Ένα κλειστό θερμό.

Τι είναι το ανοιχτό σύστημα;

Ένα ανοιχτό σύστημα είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα όπου συμβαίνει η είσοδος και η έξοδος της ύλης και της ενέργειας από και προς τα περίχωρα. Για παράδειγμα, η Γη είναι ένα ανοικτό σύστημα αφού η ακτινοβολούμενη ενέργεια από τον Ήλιο και το υλικό όπως οι μετεωρίτες και τα αέρια εισέρχεται και τεχνητοί δορυφόροι, αέρια και ακτινοβολία φεύγουν από τη Γη.

Ανταλλαγή ενέργειας σε ανοιχτό σύστημα

Ένα ανοιχτό σύστημα μπορεί να ανταλλάσσει ενέργεια με το περιβάλλον του με δύο τρόπους: εργασία και θερμότητα. ο δουλειά Δίνεται από την κίνηση ενός αντικειμένου που πραγματοποιείται από μια δύναμη. ο ζεστό Δίνεται από τη μεταφορά θερμικής ενέργειας.

Ανοιχτά παραδείγματα συστήματος

Η γη

Εάν η Γη ήταν ένα απομονωμένο σύστημα, η ζωή δεν θα ήταν δυνατή, καθώς εξαρτάται από την ενέργεια του Ήλιου και από την ύλη από το διάστημα.

Το ανθρώπινο σώμα

Για να ζήσουν, οι άνθρωποι χρειάζονται κεραμική και ενέργεια, την οποία λαμβάνουμε από τα τρόφιμα. Επιπλέον, απελευθερώνουμε επίσης ενέργεια, με τη μορφή θερμότητας και εργασίας, και ύλης, όπως βιολογικά απόβλητα, ιδρώτα και αναπνοή.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να δείτε Διαφορά μεταξύ θερμότητας και θερμοκρασίας.

Τι είναι ένα κλειστό σύστημα;

Ένα κλειστό σύστημα είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα όπου συμβαίνει είσοδος και έξοδος ενέργειας από και προς τα περίχωρα. Σε αυτήν την περίπτωση, η ύλη ή οι ουσίες που περιέχονται στο σύστημα δεν ποικίλλουν σε ποσότητα.

Ένα πολύ απλό παράδειγμα είναι όταν βάζουμε ένα καπάκι σε μια κατσαρόλα ενώ μαγειρεύει η σούπα. Θερμαίνοντας το δοχείο παρέχουμε θερμική ενέργεια, ενώ αυτό που είναι μέσα στο δοχείο δεν μπορεί να βγει και το νερό συμπυκνώνεται στους τοίχους του δοχείου.

Παραδείγματα κλειστού συστήματος

Ένα παράδειγμα κλειστού συστήματος είναι αυτό των κήπων που σφραγίζονται σε γυαλί. Μπορούμε να καλλιεργήσουμε έναν μίνι κήπο μέσα σε ένα σφραγισμένο βάζο: τα αυτοτροφικά φυτά απαιτούν μόνο ακτινοβολία ενέργειας για την παραγωγή φωτοσύνθεσης. Ο αέρας και το νερό μέσα στο βάζο δεν εισέρχονται ή εξέρχονται.

Στην πραγματικότητα, αυτός ο τύπος συστήματος χρησιμοποιήθηκε συχνά σε μεγάλα ταξίδια σε όλο τον κόσμο κατά τις ημέρες του αποικισμού, για τη μεταφορά εγκαταστάσεων.

Τι είναι ένα απομονωμένο σύστημα;

Ένα απομονωμένο σύστημα είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα όπου δεν υπάρχει είσοδος ή / και έξοδος ύλης και ενέργειας από και προς τα περίχωρα. Αυτή είναι στην πραγματικότητα μια ιδανική κατάσταση, όσο πιο κοντά γνωρίζουμε σε ένα μονωμένο σύστημα είναι ένα κλειστό θερμό ή κανάτα Dewar. Τα μονωτικά τοιχώματα των θερμών διατηρούν τις ουσίες μέσα σε ζεστό ή κρύο, επομένως δεν είναι δυνατή η ανταλλαγή ενέργειας με το εξωτερικό.

Παράδειγμα απομονωμένου συστήματος

Οι κανάτες Dewar κατασκευάζονται για να διατηρούν τα αέρια ή τα υγρά πολύ κρύα (για παράδειγμα, υγρό άζωτο ή ξηρό πάγο) ή πολύ ζεστά, για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Είναι το πιο κοντινό σε ένα απομονωμένο σύστημα στο εργαστήριο. Χαρακτηρίζονται από σφράγιση κενού διπλού τοιχώματος, οπότε δεν υπάρχει ενδιάμεσος αέρας που να επιτρέπει ροή θερμότητας.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει να μάθετε περισσότερα για:

• Ενδοθερμική και εξώθερμη αντίδραση
• Κινητική και δυνητική ενέργεια
• Κράτη και ιδιότητες της ύλης