Ero avoimen järjestelmän, suljetun järjestelmän ja eristetyn järjestelmän välillä

Termodynaamiset järjestelmät luokitellaan avoimiksi, suljetuiksi tai eristetyiksi. avoin systeemi Siellä energia ja aine voivat päästä järjestelmään tai poistua siitä. järjestelmä suljettu Siinä siirretään vain energiaa. eristetty järjestelmä se ei salli energian tai aineen pääsyä eikä poistumista.

Termodynamiikassa systeemi Se on universumin osa tai osa, jota tutkitaan. Järjestelmä koostuu tyypillisesti tietystä määrästä kemiallista ainetta tai aineita määritellyissä rajoissa. Kaikki, mikä on järjestelmän rajojen ulkopuolella, luokitellaan ympäristö. Yksi järjestelmä voi olla maa tai vesisäiliö keittiön pöydällä.

Avoin systeemi	Järjestelmä suljettu	Eristetty järjestelmä
Määritelmä	Termodynaaminen järjestelmä, jossa vaihdetaan energiaa ja ainetta ympäristön kanssa.	Termodynaaminen järjestelmä, jossa tapahtuu energianvaihtoa ympäristön kanssa.	Termodynaaminen järjestelmä, jossa ei tapahdu energian tai aineen vaihtoa ympäristön kanssa.
Energia	Mene sisään tai ulos.	Mene sisään tai ulos.	Se ei tule sisään eikä lähde.
Aine	Ympäristön kanssa käydään aineenvaihtoa.	Aineenvaihtoa ympäristön kanssa ei ole.	Aineenvaihtoa ympäristön kanssa ei ole.
Esimerkkejä	Maa, kattamaton kiehuvan veden astia, solu.	Pullo vettä jääkaapissa,	Suljettu termos.

Mikä on avoin järjestelmä?

Avoin järjestelmä on termodynaaminen järjestelmä, jossa aineen ja energian sisäänpääsy ja poistuminen tapahtuu ympäristöön ja takaisin. Esimerkiksi maa on avoin järjestelmä, koska auringon säteilevä energia ja meteoriittien ja kaasujen kaltaiset materiaalit pääsevät ja keinotekoiset satelliitit, kaasut ja säteily poistuvat maasta.

Energianvaihto avoimessa järjestelmässä

Avoin järjestelmä voi vaihtaa energiaa ympäristöönsä kahdella tavalla: työ ja lämpö. Job Sen antaa kohteen liike voimalla. kuuma Se saadaan siirtämällä lämpöenergiaa.

Esimerkkejä avoimista järjestelmistä

Maapallo

Jos maa olisi eristetty järjestelmä, elämä ei olisi mahdollista, koska se riippuu Auringon energiasta ja ulkoavaruudesta tulevasta aineesta.

Ihmisruumis

Elääkseen ihmiset tarvitsevat keramiikkaa ja energiaa, jonka saamme ruoasta. Lisäksi vapautamme energiaa lämmön ja työn muodossa sekä aineena, kuten biologisena jätteenä, hikinä ja hengityksenä.

Saatat myös olla kiinnostunut näkemästä Lämmön ja lämpötilan ero.

Mikä on suljettu järjestelmä?

Suljettu järjestelmä on termodynaaminen järjestelmä, jossa energian syöttö ja lähtö tapahtuu ympäristöön ja takaisin. Tällöin järjestelmän sisältämä aine tai aineet eivät vaihtele määrällisesti.

Hyvin yksinkertainen esimerkki on, kun asetamme kannen kannulle keiton keittamisen aikana. Lämmittämällä kattilaa tarjoamme lämpöenergiaa, kun taas kattilan sisällä oleva ei pääse ulos ja vesi tiivistyy kattilan seinämiin.

Esimerkkejä suljetusta järjestelmästä

Esimerkki suljetusta järjestelmästä on lasiin suljetut puutarhat. Voimme kasvattaa minipuutarhaa suljetun purkin sisällä: autotrofiset kasvit tarvitsevat vain säteilevää energiaa fotosynteesin tuottamiseksi. Purkin sisällä oleva ilma ja vesi eivät mene sisään tai ulos.

Itse asiassa tämän tyyppistä järjestelmää käytettiin usein pitkillä matkoilla ympäri maailmaa kolonisaation aikakaudella kasvien kuljettamiseen.

Mikä on eristetty järjestelmä?

Eristetty järjestelmä on termodynaaminen järjestelmä, jossa aineeseen ja energiaan ei ole pääsyä ja / tai poistumista ympäristöön ja takaisin. Tämä on itse asiassa idealisoitu tila, lähinnä tiedämme eristetylle järjestelmälle on suljettu termospullo tai Dewar-kannu. Termosin eristysseinät pitävät aineet sisällä kuumana tai kylmänä, joten energianvaihtoa ulkopuolen kanssa ei ole varmistettu.

Eristetty järjestelmäesimerkki

Dewar-kannut valmistetaan pitämään kaasut tai nesteet hyvin kylminä (esimerkiksi nestemäinen typpi tai kuiva jää) tai erittäin kuumina pidempään. Ne ovat lähinnä laboratorion eristettyä järjestelmää. Niille on tunnusomaista kaksiseinäinen tyhjiötiiviste, joten ei ole väli-ilmaa lämmön virtaamiseksi.

Saatat olla kiinnostunut tietämään lisää:

• Endoterminen ja eksoterminen reaktio
• Kineettinen ja potentiaalinen energia
• Aineen tilat ja ominaisuudet