Rozdiel medzi otvoreným systémom, uzavretým systémom a izolovaným systémom
Termodynamické systémy sa klasifikujú ako otvorené, uzavreté alebo izolované. The otvorený systém Je to miesto, kde energia a hmota môžu vstúpiť alebo opustiť systém. The systém uzavretý Je to ten, kde dochádza iba k prenosu energie. The izolovaný systém neumožňuje ani vstup, ani výstup energie alebo hmoty.
V termodynamike, systém Je to časť alebo časť vesmíru, ktorá sa študuje. Systém sa obvykle skladá zo špecifického množstva chemickej látky (látok) alebo látky v rámci stanovených limitov. Všetko, čo je mimo limitov systému, je klasifikované ako okolie. Jedným systémom môže byť Zem alebo nádoba s vodou na kuchynskom stole.
| Otvorený systém | Systém uzavretý | Izolovaný systém | |
|---|---|---|---|
| Definícia | Termodynamický systém, pri ktorom dochádza k výmene energie a hmoty s okolím. | Termodynamický systém, pri ktorom dochádza k výmene energie s okolím. | Termodynamický systém, pri ktorom nedochádza k výmene energie alebo hmoty s okolím. |
| Energie | Choďte dnu alebo von. | Choďte dnu alebo von. | Nevstupuje ani neodchádza. |
| Hmota | Dochádza k výmene hmoty s okolím. | Nedochádza k výmene hmoty s okolím. | Nedochádza k výmene hmoty s okolím. |
| Príklady | Zem, nekrytý hrniec s vriacou vodou, bunka. | Fľaša vody v chladničke, | Uzavretá termoska. |
Čo je otvorený systém?
Otvorený systém je termodynamický systém, kde nastáva vstup a výstup hmoty a energie do a z okolia. Napríklad Zem je otvorený systém, pretože doň vstupuje sálavá energia zo Slnka a materiálu, ako sú meteority a plyny, a zo Zeme odchádzajú umelé satelity, plyny a žiarenie.
Výmena energie v otvorenom systéme
Otvorený systém môže vymieňať energiu s okolím dvoma spôsobmi: prácou a teplom. The zamestnanie Je to dané pohybom objektu uskutočňovaným silou. The horúci Je to dané prenosom tepelnej energie.
Príklady otvoreného systému
Zem
Keby bola Zem izolovanou sústavou, život by nebol možný, pretože to závisí od energie Slnka a od hmoty z vesmíru.
Ľudské telo
Aby ľudia mohli žiť, potrebujú keramiku a energiu, ktoré získavame z potravy. Okrem toho tiež uvoľňujeme energiu vo forme tepla a práce a hmotu, ako je biologický odpad, pot a dych.
Tiež by vás mohlo zaujímať videnie Rozdiel medzi teplom a teplotou.
Čo je to uzavretý systém?
Uzavretý systém je termodynamický systém, kde nastáva energetický vstup a výstup do a z okolia. V takom prípade sa množstvo látky alebo látok obsiahnutých v systéme nemení.
Veľmi jednoduchým príkladom je, keď počas varenia polievky dáme na hrniec pokrievku. Ohrievaním hrnca poskytujeme tepelnú energiu, zatiaľ čo to, čo je vo vnútri hrnca, sa nemôže dostať von a voda kondenzuje na stenách hrnca.
Príklady uzavretého systému
Príkladom uzavretého systému sú záhrady uzavreté v skle. V uzavretej nádobe môžeme pestovať mini záhradu: autotrofné rastliny potrebujú na výrobu fotosyntézy iba sálavú energiu. Vzduch a voda vo vnútri nádoby nevchádzajú dovnútra ani von.
V skutočnosti sa tento typ systému často používal na dlhé plavby po celom svete v časoch kolonizácie na prepravu rastlín.
Čo je izolovaný systém?
Izolovaný systém je termodynamický systém, kde neexistuje žiadny vstup a / alebo výstup z hmoty a energie do a z okolia. Toto je vlastne idealizovaný stav, najbližšie k izolovanému systému, ktorý vieme, je uzavretá termoska alebo Dewarov džbán. Izolačné steny termosky udržiavajú látky vo vnútri teplé alebo studené, takže nedochádza k výmene energie s vonkajšou stranou.
Príklad izolovaného systému
Džbány Dewar sa vyrábajú tak, aby udržovali plyny alebo kvapaliny veľmi studené (napríklad tekutý dusík alebo suchý ľad) alebo veľmi horúce po dlhšiu dobu. Sú najbližšie k izolovanému systému v laboratóriu. Vyznačujú sa dvojitou stenou vákuovo utesnenou, takže tu nie je žiadny medzivzduch, ktorý by umožňoval tok tepla.
Mohlo by vás zaujímať viac o:
- Endotermická a exotermická reakcia
- Kinetická a potenciálna energia
- Štáty a vlastnosti hmoty
