Razlika između otvorenog sustava, zatvorenog sustava i izoliranog sustava
Termodinamički sustavi klasificiraju se kao otvoreni, zatvoreni ili izolirani. The otvoreni sustav To je mjesto gdje energija i materija mogu ući ili napustiti sustav. The sustav zatvoren To je onaj u kojem postoji prijenos samo energije. The izolirani sustav ne dopušta ni ulaz ni izlaz energiji ili materiji.
U termodinamici, sustav To je dio ili dio Svemira koji se proučava. Sustav se obično sastoji od određene količine kemijske tvari ili tvari unutar definiranih granica. Sve što je izvan granica sustava klasificira se kao okruženje. Jedan sustav može biti Zemlja ili posuda s vodom na kuhinjskom stolu.
| Otvoreni sustav | Sustav zatvoren | Izolirani sustav | |
|---|---|---|---|
| Definicija | Termodinamički sustav u kojem postoji izmjena energije i materije s okolinom. | Termodinamički sustav u kojem postoji razmjena energije s okolinom. | Termodinamički sustav u kojem nema razmjene energije ili materije s okolinom. |
| Energija | Uđite ili izađite. | Uđite ili izađite. | Niti ulazi, niti izlazi. |
| Materija | Dolazi do razmjene tvari s okolinom. | Nema razmjene tvari s okolinom. | Nema razmjene tvari s okolinom. |
| Primjeri | Zemlja, nepokriveni lonac kipuće vode, stanica. | Boca vode u hladnjaku, | Zatvoreni termos. |
Što je otvoreni sustav?
Otvoreni sustav je termodinamički sustav gdje događa se ulazak i izlazak materije i energije do i iz okolice. Primjerice, Zemlja je otvoren sustav budući da zračna energija Sunca i materijala kao što su meteoriti i plinovi ulaze, a umjetni sateliti, plinovi i zračenje napuštaju Zemlju.
Razmjena energije u otvorenom sustavu
Otvoreni sustav može izmjenjivati energiju sa okolinom na dva načina: radom i toplinom. The posao Daje se kretanjem predmeta koje provodi sila. The vruće Daje se prijenosom toplinske energije.
Primjeri otvorenog sustava
Zemlja
Da je Zemlja izolirani sustav, život ne bi bio moguć, jer ovisi o energiji Sunca i o materiji iz svemira.
Ljudsko tijelo
Da bi mogli živjeti, ljudi trebaju keramiku i energiju koju dobivamo hranom. Uz to, također oslobađamo energiju, u obliku topline i rada, te tvari, poput biološkog otpada, znoja i daha.
Možda će vas zanimati i razgledavanje Razlika između topline i temperature.
Što je zatvoreni sustav?
Zatvoreni sustav je termodinamički sustav gdje javlja se ulaz i izlaz energije do i iz okolice. U ovom slučaju, tvari ili tvari sadržane u sustavu ne razlikuju se u količini.
Vrlo jednostavan primjer je kada stavimo poklopac na lonac dok se juha kuha. Zagrijavanjem lonca osiguravamo toplinsku energiju, dok ono što je unutar lonca ne može izaći i voda se kondenzira na stijenkama posude.
Primjeri zatvorenog sustava
Primjer zatvorenog sustava je onaj vrtova zapečaćenih staklom. Mini vrt možemo uzgajati unutar zatvorene staklenke: autotrofnim biljkama potrebna je samo zračna energija da bi se proizvela fotosinteza. Zrak i voda unutar staklenke ne ulaze niti izlaze.
Zapravo, ovaj se sustav često koristio na dugim putovanjima širom svijeta u doba kolonizacije, za prijevoz biljaka.
Što je izolirani sustav?
Izolirani sustav je termodinamički sustav gdje nema ulaska i / ili izlaska materije i energije do i iz okolice. Ovo je zapravo idealizirano stanje, najbliže izoliranom sustavu koji znamo je zatvoreni termos ili Dewar vrč. Izolacijske stijenke termosa zadržavaju tvari unutar vruće ili hladne, pa razmjena energije s vanjskom nije uspostavljena.
Primjer izoliranog sustava
Dewar vrčevi proizvode se kako bi dulji vremenski period plinovi ili tekućine bili vrlo hladni (na primjer, tekući dušik ili suhi led) ili vrlo vrući. Oni su najbliža izoliranom sustavu u laboratoriju. Karakterizira ih dvostruka vakuumska brtva, tako da nema međuzraka koji omogućuje protok topline.
Možda će vas zanimati više o:
- Endotermna i egzotermna reakcija
- Kinetička i potencijalna energija
- Stanja i svojstva materije
