A termodinamikában többféle rendszer létezik: szigetelt és nem szigetelt. Ahol találkoznak, amikor alkalmazzák, megmutatja, mennyire hasznosak lehetnek, és hogyan viselkedhetnek velük. Egyébként, ha ezek a rendszerek károsak az emberi munkára, hogyan lehet megszabadulni tőlük.
Mi ez?
Egy elkülönített rendszer abszolút atomok és molekulák (tárgy, bolygó, emberi test) felhalmozódása, amely az anyag energiáját önmagában tárolja. Egy ilyen rendszer teljesen elszigetelten van a külvilágtól, zártnak is nevezik.
Az izolált rendszer lényege, hogy minden vágyával nem osztja meg a hőt, nem pazarolja az energiát, erővel kell elvennie tőle. Például megnézheti az akváriumot. Ezen belül folyamatok zajlanak: a halak meghalnak, a víz romlik, a kagyló elpusztul. De az akvárium nem érintkezik a külső környezettel.
Az izolált rendszer másik példája a vas - nem maga fog energiát költeni, nem oszt meg anyagokat. Ez a jelenség megfigyelhető a tartálymotorokban, a napenergia-rendszerben - mindenben, amely nem osztja meg az energiát másokkal.
A zárt szigetelt rendszer nem tulajdonítható egy autónak - maga egy bizonyos sebességgel mozog! Nem tartoznak ide a teáskannák, növények, élő szervezetek - ezek megosztják az anyagokat a külvilággal. Az élő szervezetek forrás közben metabolikus termékeket választanak ki, növények - oxigént, vízforralót - gőzt.
Érdekes tény: a zártnak nevezzük egy ilyen rendszert, ahol az erõk és az elvégzett munka összege nulla, és elkülönített - ahol a testek egyszerûen különböznek a többi rendszertõl. Sőt, egy elkülönített rendszer nem mindig zárt, de egy zárt rendszer szükségszerűen el lesz szigetelve.
Mozgásokban - csapda
Van egy figyelmeztetés: önmagukban nem tudnak mozogni, de ha valaki mozgatja őket, a szabályt nem sértik meg. Tehát, ha elválaszt egy elkülönített rendszert, és magasságból leengedi, véletlenül leejti, leejt egy ejtőernyőről - nem számít, nem lesz tovább elkülönítve. Hacsak természetesen nem szakítja meg az ilyen műveletek során - ugyanaz a magasságból eldobott vizes palack felszabadítja az összes vizet - ossza meg az anyagot más rendszerekkel - ami azt jelenti, hogy a rendszer már nem lesz bezárva.
Egy pisztoly és egy golyó illeszkedik ehhez a leíráshoz - nem működik az ujj nélkül a ravaszon, nehéz test és a Föld számára - semmi sem történik, ha nem tolja be a testet a talajba.
A hőt is figyelembe kell venni
A termodinamika elkülönített rendszere egy makrotest, amely soha semmit sem oszt meg: az energia, az anyag és a hő nem haladja meg a rendszert. Példaként egy termosz. Fenntartja a beleöntött tea mértékét, emberi beavatkozás nélkül nem osztja meg az italt erőltetéssel (nyissa ki és öntse önmagában), és sehol sem költi az energiát.
Sőt, egy elkülönített rendszer mindig igyekszik termodinamikai egyensúlyba kerülni, és valaki másra van szükség ahhoz, hogy ki tudjon lépni ebből az állapotból. Vagyis, ha példát mutat ugyanazon termoszról, akkor a környezetben való hosszú tartózkodás esetén a tea továbbra is lehűl. Ezért szükségünk van egy olyan emberre, aki ismét forró teával elárasztja, és a rendszer ismét termodinamikailag el van szigetelve.
Miért van rá szükség?
Az izolált rendszer fogalma számos mechanizmust, rendszert és ökoszisztémát lefed. Az embereknek meg kell értenie, hogyan vannak elrendezve annak érdekében, hogy megfelelően gondozzák őket. Ha ez egy akvárium, akkor mielőtt karokkal és lábakkal belekezdené, és megpróbálja megtisztítani, először meg kell vizsgálnia, hogyan lehet mindent megtenni, hogy ne zavarja. Ha ezek mechanizmusok vagy felszerelések - hogyan lehet azokat használni, hogy azok javítása ne legyen fájdalmasan fájdalmas.
Ugyanakkor, ha globális szinten vesszük, akkor a sivatag is elszigetelt rendszer: benne vannak a létfontosságú aktivitás bizonyos mechanizmusai, amelyek nem lépik túl az energiát. Az erdők, a sztyeppék, a vulkánok és a légkör viszonylag elszigetelt ökoszisztéma. Az emberek, nem értve, hogyan működnek, néha maguk sem veszik észre, milyen nehézségeket okoznak.
Van még egy „de”. Egy elkülönített rendszer soha nem létezik teljesen elkülönítve a többi rendszertől. De ez a koncepció létezik. Ez kényelmes a matematika, a termodinamika, a kémia és a fizika számításaihoz. Az összes energiát és anyagot, amelyet az izolált rendszer kibocsát, nullára kell venni, és a pillanatnyilag szükséges számokkal üzemeltetik.
Szigeteljük a nem szigetelő anyagot!
Még egy nyitott rendszer is elszigetelődik, ha valami a környezetből elválasztja. Az adiabatikus rendszer partícióként működik, amely egy nyitott rendszer héjaként szolgál, és bezárja. Össze lehet hasonlítani egy fóliával, amely egy tárgyat tekercsel, hogy megvédje azt a napfénytől.
Ha tágabb értelemben tekintjük, akkor a Föld légköre példaként szolgálhat - megvédi a bolygót a kozmikus befolyástól és héjként szolgál, amely életet ad nekünk.
Van egy törvény a lendület megőrzéséről egy zárt, izolált rendszer számára: A zárt rendszerben az impulzusok összege állandó marad, mintha a testek nem léptek kölcsönhatásba egymással a rendszer belsejében. És ez helyes: bár az impulzusok ereje idővel, körülményekkel, lehetőségekkel változhat, összegük továbbra is változatlan marad.
