Изолирана система в термодинамиката: определение, характеристики и примери

В термодинамиката съществуват няколко типа системи: изолирани и неизолирани. Когато се срещат, когато се прилагат, показва колко полезни могат да бъдат и как да се грижат за тях. В противен случай, ако такива системи са вредни за работата на човек, как да се отървете от тях.

Какво е това?

Една изолирана система е абсолютно всяка група атоми и молекули (нещо, планета, човешко тяло), която запазва енергията на цялата материя. Такава система е напълно изолирана от външния свят, тя също се нарича затворена.

Същността на една изолирана система се свежда до факта, че за цялото си желание тя няма да сподели своята топлина, не губи енергия, трябва да отнеме веществото от нея. Например можете да разгледате аквариума. Вътре в него протичат процесите: умъртвяват рибите, развалят водите, разбиват се миди. Но с външната среда аквариумът не се свързва.

Друг пример за изолирана система е желязото - самата енергия няма да похарчи, веществата няма да споделят. Това явление се наблюдава в резервоарните двигатели, в слънчевата система - във всичко, което не споделя енергия с други.

Затворените изолирани системи не могат да бъдат класифицирани като кола - тя се движи с определена скорост! Също така не включват чайници, растения, живи организми - те споделят с околните световни вещества. Живите организми произвеждат метаболитни продукти, растения - кислород, чайник - пара при кипене.

Интересен факт: затворената система се нарича система, при която сумата от произведените сили и работа е нула и изолирана - когато телата просто действат отделно от другите системи. В този случай изолираната система не винаги е затворена, но затворената система задължително ще бъде изолирана.

В движенията - капан

Има един нюанс: не можете да се движите сами, но ако някой ги движи, тогава правилото не се нарушава. Така че, ако вземете изолирана система и я хвърлите от височина, случайно я пуснете, пуснете я от парашут - няма значение, не спира да се изолира. Освен ако не се разделяме в такива действия - същата бутилка с вода, падне от височина, изпусна всичката вода - да споделя с други системи за материално - което означава, че системата няма да бъдат затворени.

Един пистолет и един куршум се вписват в такова описание - тя не работи без пръст на спусъка, тежко тяло и Земята - нищо не се случва, ако не натиснете тялото върху земята.

Трябва да се вземе предвид и топлината

Една изолирана система в термодинамиката е макробида, която никога не разделя нищо: енергията, материята и топлината не надхвърлят границите на системата. Като пример - термо бутилка. Той запазва степента на чая, който се излива в него, той не се разделя със сила (отвори и се изсипва) без енергия и не губи енергия.

А изолирана система винаги има тенденция да влезе в термодинамично равновесие и някой трябва да бъде изваден от това състояние. Това означава, че ако дадете пример за един и същ термос, тогава ако се държи в околната среда за дълго време, чаят все още ще се охлади. Поради това е необходимо човек, който отново ще го напълни с горещ чай, а системата отново ще бъде термодинамично изолирана.

Защо е необходимо?

Концепцията за изолирана система обхваща много механизми, системи и екосистеми. Човешкото разбиране за това как са подредени е необходимо, за да се грижи правилно за тях. Ако това е аквариум, преди да можете да се качите в него с ръце и крака, опитвайки се да го почистите, трябва първо да видите как да направите всичко, за да не го безпокоите. Ако това са механизми или оборудване - как да ги използвате, така че по-късно не би било болезнено болезнено да ги поправите.

В същото време, ако я приемем в световен мащаб, пустинята също е изолирана система: в нея се появяват определени механизми на жизненоважна дейност, които не излизат извън нея. Горите, степите, вулканите и атмосферата служат като относително изолирани екосистеми. Хората, които не разбират как работят, понякога не осъзнават себе си, бичът на какъв мащаб те създават.

Има още един "но". Една изолирана система никога няма да съществува напълно отделена от другите системи. Но тази концепция съществува. Той е удобен за преброяване на математика, термодинамика, химия и физика. Цялата енергия и субстанция, която изолираната система разпределя, се приема за нула и работи с тези номера, които са необходими в момента.

Изолирайте неизолираните!

Дори отворената система може да се изолира, ако е оградена от нещо от околната среда. В ролята на дяла се появява адиабатична система, която служи като черупка за отворена система, което я прави затворена. Той може да се сравни с фолио, което обвива обект, опитвайки се да го предпази от слънчева светлина.

Ако вземем по-широк поглед, атмосферата за Земята може да служи като пример - тя защитава планетата от космическо влияние и служи като черупка, която ни дава живот.

Съществува закон за запазване на инерцията за затворена изолирана система: Сумата от импулсите в затворена система остава постоянна, сякаш телата не взаимодействат помежду си в системата. И това е правилно: въпреки че силата на импулсите може да се промени с времето, обстоятелствата, възможностите, все пак тяхната сума ще остане постоянна.

В края на краищата -

Така заключението се предлага:

• Изолираната система не зависи от околната среда, доколкото е възможно, произвеждаща енергия, работа и вещество вътре в себе си. Тя ще остане постоянна, докато се стреми към баланс.
• Затворената изолирана система също няма да зависи от условията на околната среда, нищо няма да бъде отделено от себе си, но работата в нея ще бъде нула. Тоест, законът за запазване на импулсите ще се разпростре по-вероятно към такава система, отколкото към непълен.
• Изолираната система в термодинамиката няма да зависи от топлината на околната среда. Това условие се опитва от строители, когато са изолирани у дома. Между другото, пластмасовата пяна може лесно да служи като адиабатна обвивка за къщата, което я прави изолирана система.
• Изолирана система по принцип не съществува: всичко взаимодейства с нещо. Ако затворите аквариума, водата ще бъде слаба за кислород и рибата ще умре. Във всеки случай, те остават в червено.

Изолираните системи са необходими за науката, за да се гарантира чистотата на експеримента - някои количества могат да бъдат пренебрегнати. И в живота - те се нуждаят от подходяща грижа и употреба.