Diferența dintre sistemul deschis, sistemul închis și sistemul izolat
Sistemele termodinamice sunt clasificate ca deschise, închise sau izolate. sistem deschis Este locul în care energia și materia pot intra sau ieși din sistem. sistemul închis Este cel în care există doar transfer de energie. sistem izolat nu permite nici intrarea, nici ieșirea de energie sau materie.
În termodinamică, un sistem Este partea sau porțiunea Universului care este studiată. Sistemul constă în mod obișnuit dintr-o cantitate specifică de substanță (substanțe) chimice sau materii în limite definite. Orice lucru care se află în afara limitelor sistemului este clasificat ca împrejurimi. Un sistem poate fi Pământul sau un recipient cu apă pe masa din bucătărie.
| Sistem deschis | Sistemul este închis | Sistem izolat | |
|---|---|---|---|
| Definiție | Sistem termodinamic unde există schimb de energie și materie cu împrejurimile. | Sistem termodinamic unde există schimb de energie cu împrejurimile. | Sistem termodinamic unde nu există schimb de energie sau materie cu împrejurimile. |
| Energie | Intrați sau ieșiți. | Intrați sau ieșiți. | Nu intră și nici nu pleacă. |
| Materie | Există un schimb de materii cu împrejurimile. | Nu există schimb de materii cu împrejurimile. | Nu există schimb de materii cu împrejurimile. |
| Exemple | Pământul, o oală neacoperită cu apă clocotită, celula. | O sticlă de apă în frigider, | Un termos închis. |
Ce este sistemul deschis?
Un sistem deschis este un sistem termodinamic unde are loc intrarea și ieșirea materiei și energiei spre și dinspre împrejurimi. De exemplu, Pământul este un sistem deschis, deoarece intră energia radiantă provenită de la Soare și materiale precum meteoriți și gaze, iar sateliții artificiali, gazele și radiațiile părăsesc Pământul.
Schimb de energie într-un sistem deschis
Un sistem deschis poate face schimb de energie cu împrejurimile sale în două moduri: muncă și căldură. loc de munca Este dată de mișcarea unui obiect efectuată de o forță. Fierbinte Este dat de transferul de energie termică.
Exemple de sistem deschis
Pământul
Dacă Pământul ar fi un sistem izolat, viața nu ar fi posibilă, deoarece depinde de energia Soarelui și de materia din spațiul cosmic.
Corpul uman
Pentru a trăi, oamenii necesită ceramică și energie, pe care le obținem din alimente. În plus, eliberăm și energie, sub formă de căldură și muncă, și materie, cum ar fi deșeurile biologice, transpirația și respirația.
Ați putea fi, de asemenea, interesat să vedeți Diferența dintre căldură și temperatură.
Ce este un sistem închis?
Un sistem închis este un sistem termodinamic în care se produce intrarea și ieșirea energiei spre și dinspre împrejurimi. În acest caz, materia sau substanțele conținute în sistem nu variază ca cantitate.
Un exemplu foarte simplu este atunci când punem un capac pe o oală în timp ce supa se gătește. Încălzind oala, furnizăm energie termică, în timp ce ceea ce este în interiorul oalei nu poate ieși și apa se condensează pe pereții oalei.
Exemple de sistem închis
Un exemplu de sistem închis este cel al grădinilor închise în sticlă. Putem cultiva o mini-grădină într-un borcan sigilat: plantele autotrofe necesită doar energie radiantă pentru a produce fotosinteza. Aerul și apa din interiorul borcanului nu intră sau ies.
De fapt, acest tip de sistem a fost folosit frecvent în călătoriile lungi în întreaga lume în zilele colonizării, pentru transportul plantelor.
Ce este un sistem izolat?
Un sistem izolat este un sistem termodinamic unde nu există intrare și / sau ieșire de materie și energie spre și dinspre împrejurimi. Aceasta este de fapt o condiție idealizată, cea mai apropiată pe care o cunoaștem de un sistem izolat este un termos închis sau un vas Dewar. Pereții izolați ai termosului mențin substanțele în interior fierbinți sau reci, astfel încât schimbul de energie cu exteriorul nu este stabilit.
Exemplu de sistem izolat
Urcele Dewar sunt fabricate pentru a menține gazele sau lichidele foarte reci (de exemplu, azot lichid sau gheață uscată) sau foarte fierbinți, pentru o perioadă mai lungă de timp. Ele sunt cel mai apropiat de un sistem izolat din laborator. Acestea se caracterizează prin faptul că au un perete dublu etanșat sub vid, deci nu există aer intermediar care să permită fluxul de căldură.
S-ar putea să fiți interesat să aflați mai multe despre:
- Reacție endotermă și exotermă
- Energia cinetică și potențială
- Stări și proprietăți ale materiei
