Sistem terpencil dalam termodinamik: definisi, ciri dan contoh

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:05

Terdapat beberapa jenis sistem dalam termodinamik: terpencil dan tidak terpencil. Di mana ia ditemui, apabila ia digunakan, menunjukkan betapa bergunanya ia dan cara menjaganya. Jika tidak, jika sistem sedemikian ternyata berbahaya kepada kerja manusia, bagaimana untuk menghapuskannya.

Apakah ini?

Sistem terpencil ialah sebarang pengumpulan atom dan molekul (sesuatu, planet, badan manusia) yang mengekalkan tenaga semua jirim. Sistem sedemikian benar-benar terpencil dari dunia luar, ia juga dipanggil tertutup.

Intipati sistem terpencil ialah, dengan segala keinginannya, ia tidak akan berkongsi haba, tidak mensia-siakan tenaga, bahan itu perlu diambil daripadanya secara paksa. Sebagai contoh, anda boleh melihat akuarium. Proses berlaku di dalamnya: ikan mati, air merosot, cangkerang runtuh. Tetapi akuarium tidak bersentuhan dengan persekitaran luaran.

Contoh lain sistem terpencil ialah besi - ia tidak akan menghabiskan tenaga sendiri, ia tidak akan berkongsi bahan. Fenomena sedemikian diperhatikan dalam enjin tangki, sistem suria - dalam segala-galanya yang tidak berkongsi tenaga dengan orang lain.

Kepada sistem terpencil tertutupanda tidak boleh membawa kereta - ia bergerak pada kelajuan tertentu dengan sendirinya! Ia juga tidak termasuk teko, tumbuhan, organisma hidup - mereka berkongsi bahan dengan dunia luar. Organisma hidup mengeluarkan produk metabolik, tumbuhan - oksigen, cerek - wap apabila mendidih.

Fakta menarik: sistem tertutup dipanggil sistem di mana jumlah daya dan kerja yang dihasilkan adalah sama dengan sifar, dan terpencil - di mana badan bertindak secara berasingan daripada sistem lain. Pada masa yang sama, sistem terpencil tidak selalu ditutup, tetapi sistem tertutup semestinya akan diasingkan.

Pergerakan ialah perangkap

Ada satu kaveat: mereka tidak boleh bergerak sendiri, tetapi jika seseorang memindahkannya, maka peraturan itu tidak dilanggar. Jadi, jika anda mengambil sistem terpencil dan melemparkannya dari ketinggian, secara tidak sengaja menjatuhkannya, menjatuhkannya dari payung terjun - tidak mengapa, ia tidak akan berhenti diasingkan. Melainkan, sudah tentu, ia rosak semasa tindakan sedemikian - botol air yang sama yang dibuang dari ketinggian akan mengeluarkan semua air keluar - berkongsi bahan dengan sistem lain - yang bermaksud bahawa sistem tidak akan ditutup lagi.

Penerangan ini sesuai dengan pistol dan peluru - tidak berfungsi tanpa jari pada picu, badan berat dan Bumi - tiada apa yang berlaku jika anda tidak menolak badan itu ke tanah.

Haba juga perlu diambil kira

Sistem terpencil dalam termodinamik ialah badan makro yang tidak pernah berkongsi apa-apa sama sekali: tenaga, jirim dan haba tidak melebihi had sistem. Contohnya ialah termos. Ia mengekalkan tahap teh yang dicurahkan ke dalamnya, minuman tanpa campur tangan manusia secara paksa (buka dan tuangsendiri) tidak akan berkongsi, dan tidak menghabiskan tenaga ke mana-mana.

Selain itu, sistem terpencil sentiasa berusaha untuk mencapai keseimbangan termodinamik, dan orang lain diperlukan untuk membawanya keluar dari keadaan ini. Iaitu, jika kita memberi contoh termos yang sama, maka dengan lama tinggal di persekitaran, teh akan tetap sejuk. Oleh itu, seseorang diperlukan yang akan mengisinya sekali lagi dengan teh panas, dan sistem sekali lagi akan diasingkan secara termodinamik.

Mengapa ia diperlukan?

Konsep sistem terpencil merangkumi banyak mekanisme, sistem dan ekosistem. Seseorang memerlukan pemahaman tentang bagaimana mereka disusun untuk menjaga mereka dengan betul. Jika ini adalah akuarium, maka sebelum memanjat ke dalamnya dengan tangan dan kaki, cuba membersihkannya, anda mesti terlebih dahulu melihat cara melakukan segala-galanya agar tidak mengganggunya. Jika ini adalah mekanisme atau peralatan - cara menggunakannya, supaya kemudiannya tidak menyakitkan untuk membaikinya.

Pada masa yang sama, jika kita mengambilnya pada skala global, padang pasir juga merupakan sistem terpencil: mekanisme aktiviti penting tertentu berlaku di dalamnya, yang tidak melampauinya. Hutan, padang rumput, gunung berapi, dan atmosfera berfungsi sebagai ekosistem yang agak terpencil. Orang ramai, tidak memahami cara mereka bekerja, kadangkala tidak menyedari sendiri skala masalah yang mereka buat.

Ada satu lagi "tetapi". Sistem terpencil tidak akan wujud sepenuhnya berasingan daripada sistem lain. Tetapi konsep ini wujud. Ia mudah untuk membuat pengiraan dalam matematik, termodinamik, kimia dan fizik. Semuatenaga dan jirim yang dikeluarkan oleh sistem terpencil diambil sebagai sifar dan beroperasi dengan nombor yang diperlukan pada masa ini.

Asingkan yang tidak terpencil

Malah sistem terbuka boleh menjadi terpencil jika sesuatu memisahkannya daripada persekitaran. Sistem adiabatik bertindak sebagai partition, yang berfungsi sebagai cangkerang untuk sistem terbuka, menjadikannya tertutup. Ia boleh dibandingkan dengan kerajang yang dibalut pada objek, cuba melindunginya daripada sinaran matahari.

Jika anda melihatnya dalam erti kata yang lebih luas, maka atmosfera untuk Bumi boleh menjadi contoh - ia melindungi planet daripada pengaruh kosmik dan berfungsi sebagai cangkerang yang memberi kita kehidupan.

Terdapat undang-undang pengekalan momentum untuk sistem terpencil tertutup: Jumlah impuls dalam sistem tertutup kekal malar, tidak kira bagaimana jasad berinteraksi antara satu sama lain di dalam sistem. Dan memang betul: walaupun kekuatan impuls boleh berubah mengikut masa, keadaan, peluang, jumlahnya akan tetap kekal.

Titik tebal di hujung…

Oleh itu, kesimpulannya mencadangkan dirinya seperti berikut:

• Sistem terpencil adalah bebas daripada persekitarannya yang mungkin, menghasilkan tenaga, kerja dan jirim dalam dirinya. Ia akan kekal berterusan, sambil berusaha untuk mendapatkan keseimbangan.
• Sistem terpencil tertutup juga tidak akan bergantung pada keadaan persekitaran, tidak akan membezakan apa-apa daripada dirinya, tetapi kerja di dalamnya akan sama dengan sifar secara keseluruhan. Iaitu, undang-undang pemuliharaan momentum akanmeluaskan kepada sistem sedemikian dan bukannya kepada sistem terbuka.
• Sistem terpencil dalam termodinamik tidak akan bergantung pada haba persekitaran. Pembina cuba mencapai keadaan ini apabila mereka melindungi rumah. Ngomong-ngomong, buih boleh berfungsi dengan mudah sebagai cangkerang adiabatik untuk rumah, menjadikannya sistem penebat.
• Sistem terpencil tidak wujud pada dasarnya: semuanya berinteraksi dengan sesuatu. Jika anda menutup akuarium, air akan menjadi miskin oksigen, dan ikan akan mati. Mereka kekal dalam warna merah.

Sains memerlukan sistem terpencil untuk mempunyai ketulenan eksperimen - beberapa kuantiti boleh diabaikan. Tetapi dalam kehidupan - mereka memerlukan penjagaan dan penggunaan yang betul.