Er zijn verschillende soorten systemen in de thermodynamica: geïsoleerd en niet geïsoleerd. Waar ze elkaar ontmoeten, laat zien hoe nuttig ze kunnen zijn en hoe ze voor hen kunnen zorgen. Anders, als dergelijke systemen schadelijk blijken te zijn voor menselijk werk, hoe kunt u ze dan verwijderen.
Wat is dit
Een geïsoleerd systeem is absoluut elke opeenhoping van atomen en moleculen (ding, planeet, menselijk lichaam) die de energie van alle materie in zichzelf opslaat. Zo'n systeem is volledig geïsoleerd van de buitenwereld, het wordt ook wel gesloten genoemd.
De essentie van een geïsoleerd systeem is dat het, met al zijn verlangen, geen warmte zal delen, geen energie zal verspillen, het met geweld zal moeten worden weggenomen. Je kunt bijvoorbeeld naar het aquarium kijken. Daarbinnen vinden processen plaats: de vissen sterven, het water verslechtert, de schelpen worden vernietigd. Maar het aquarium maakt geen contact met de externe omgeving.
Een ander voorbeeld van een geïsoleerd systeem is een strijkijzer - het verbruikt zelf geen energie, het deelt geen stoffen. Dit fenomeen wordt waargenomen bij tankmotoren, het zonnestelsel - bij alles dat geen energie met anderen deelt.
Een gesloten geïsoleerd systeem kan niet worden toegeschreven aan een auto - het beweegt zelf met een bepaalde snelheid! Omvat ook geen theepotten, planten, levende organismen - ze delen stoffen met de buitenwereld. Levende organismen scheiden metabolische producten, planten - zuurstof, ketel - stoom af tijdens het koken.
Een interessant feit: gesloten wordt een dergelijk systeem genoemd waarbij de som van de krachten en het geproduceerde werk nul is en geïsoleerd - waarbij de lichamen eenvoudig los van andere systemen werken. Bovendien is een geïsoleerd systeem niet altijd gesloten, maar een gesloten systeem zal noodzakelijkerwijs geïsoleerd zijn.
In bewegingen - een val
Er is één waarschuwing: ze kunnen niet zelf bewegen, maar als iemand ze verplaatst, wordt de regel niet overtreden. Dus als je een geïsoleerd systeem neemt en het van een hoogte laat vallen, het per ongeluk laat vallen, het uit een parachute laat vallen - het maakt niet uit, het houdt niet op geïsoleerd te zijn. Tenzij je het natuurlijk onder dergelijke acties opbreekt - dezelfde waterfles die van een hoogte wordt gegooid, zal al het water vrijgeven - de stof delen met andere systemen - wat betekent dat het systeem niet langer wordt gesloten.
Een pistool en een kogel passen in deze beschrijving - het werkt niet zonder een vinger op de trekker, een zwaar lichaam en de aarde - er gebeurt niets als je het lichaam niet in de grond duwt.
Er moet ook rekening worden gehouden met warmte
Een geïsoleerd systeem in de thermodynamica is een macrolichaam dat helemaal niets deelt: energie, materie en warmte gaan niet verder dan het systeem. Als voorbeeld - een thermoskan. Hij behoudt de mate van thee die erin wordt gegoten, hij zal de drank niet met geweld delen zonder menselijke tussenkomst (open en giet hem zelf), en hij besteedt nergens energie aan.
Bovendien probeert een geïsoleerd systeem altijd in thermodynamisch evenwicht te komen, en iemand anders is nodig om het uit deze toestand te krijgen. Dat wil zeggen, als je een voorbeeld geeft van dezelfde thermoskan, dan zal thee bij een lang verblijf in de omgeving nog steeds afkoelen. Daarom hebben we een persoon nodig die het opnieuw overspoelt met hete thee, en het systeem wordt weer thermodynamisch geïsoleerd.
Waarom is het nodig?
Het concept van een geïsoleerd systeem omvat veel mechanismen, systemen en ecosystemen. Een persoon moet begrijpen hoe ze zijn gerangschikt om goed voor ze te zorgen. Als dit een aquarium is, moet je, voordat je er met armen en benen in gaat om het schoon te maken, eerst zien hoe je alles moet doen om het niet te storen. Als dit mechanismen of apparatuur zijn - hoe ze dan te gebruiken, dan is het niet pijnlijk om ze te repareren.
Tegelijkertijd, als we het op wereldschaal nemen, is de woestijn ook een geïsoleerd systeem: bepaalde mechanismen van vitale activiteit vinden binnenin plaats, en gaan niet verder. Bossen, steppen, vulkanen en de atmosfeer dienen als relatief geïsoleerde ecosystemen. Mensen, die niet begrijpen hoe ze werken, beseffen soms zelf niet hoeveel problemen ze veroorzaken.
Er is nog een 'maar'. Een geïsoleerd systeem zal nooit volledig los staan van andere systemen. Maar dit concept bestaat. Het is handig voor het maken van berekeningen in wiskunde, thermodynamica, scheikunde en natuurkunde. Alle energie en substantie die het geïsoleerde systeem afgeeft, wordt voor nul genomen en wordt bediend met de cijfers die op dit moment nodig zijn.
We isoleren het niet-isolerende!
Zelfs een open systeem kan geïsoleerd raken als het wordt afgeschermd door iets uit de omgeving. Het adiabatische systeem werkt als een partitie, die dient als een schil voor een open systeem, waardoor het gesloten wordt. Het kan worden vergeleken met de folie die een object omhult in een poging het te beschermen tegen zonlicht.
Als we in bredere zin kijken, dan kan de atmosfeer voor de aarde als voorbeeld dienen - het beschermt de planeet tegen kosmische invloed en dient als een schil die ons leven geeft.
Er is een wet van behoud van momentum voor een gesloten geïsoleerd systeem: de som van de pulsen in een gesloten systeem blijft constant, alsof de lichamen binnen het systeem geen interactie met elkaar hadden. En dit klopt: hoewel de kracht van impulsen kan veranderen met de tijd, omstandigheden, kansen, blijft hun som constant.
