Termodinamikte birkaç tür sistem vardır:yalıtımlı ve yalıtımsız. Nerede bulundukları, ne zaman uygulandıkları, ne kadar yararlı olabileceklerini ve onlara nasıl bakılacağını gösterir. Aksi takdirde, bu tür sistemler insan işine zararlı çıkarsa, onlardan nasıl kurtulabiliriz.
Bu nedir?
İzole bir sistem kesinlikle herhangi biritüm maddenin enerjisini tutan bir atom ve molekül birikimi (şey, gezegen, insan vücudu). Böyle bir sistem, dış dünyadan tamamen izole edilmiştir, kapalı olarak da adlandırılır.
İzole edilmiş bir sistemin özü şudur:tüm arzusuyla sıcaklığı paylaşmayacak, enerjiyi boşa harcamayacak, madde zorla ondan alınması gerekecek. Örneğin akvaryuma bakabilirsiniz. İçerisinde işlemler gerçekleşir: balıklar ölür, su bozulur, kabuklar tahrip olur. Ancak akvaryum dış çevre ile temas halinde değildir.
İzole bir sistemin başka bir örneğidemir - enerjiyi kendisi harcamayacak, maddeleri paylaşmayacaktır. Bu fenomen, tank motorlarında, güneş sisteminde - enerjiyi başkalarıyla paylaşmayan her şeyde gözlenir.
Kapalı izole sistemler şu şekilde sınıflandırılamaz:araba - belirli bir hızda kendi kendine hareket eder! Ayrıca çaydanlıklar, bitkiler, canlı organizmalar ait değildir - maddeleri dış dünyayla paylaşırlar. Canlı organizmalar kaynarken metabolik ürünler, bitkiler - oksijen, su ısıtıcısı - buhar salgılar.
İlginç gerçek:Kapalı bir sistem, üretilen kuvvetlerin ve işin toplamının sıfır olduğu bir sistem ve cisimlerin diğer sistemlerden basitçe ayrı hareket ettiği izole bir sistem olarak adlandırılır. Aynı zamanda, izole edilmiş bir sistem her zaman kapalı değildir, ancak kapalı bir sistem mutlaka izole edilecektir.
Hareket halinde - bir tuzak
Bir uyarı var:kendi başlarına hareket edemezler, ancak biri onları hareket ettirirse, o zaman kural ihlal edilmez. Öyleyse, izole edilmiş bir sistemi alıp yüksekten atarsanız, yanlışlıkla düşürürseniz, paraşütten düşürürseniz - önemli değil, izole edilmekten vazgeçmeyecektir. Elbette, bu tür eylemler sırasında kırmadığınız sürece - bir yükseklikten atılan aynı şişe su, tüm suyu dışarı atacak - maddeyi diğer sistemlerle paylaşacaktır - bu, sistemin artık kapanmayacağı anlamına gelir. .
Bir tabanca ve bir mermi bu tanıma uyuyor - tetikte parmak olmadan, ağır bir gövdede ve Dünya'da çalışmıyor - vücudu yere itmezseniz hiçbir şey olmuyor.
Isı da hesaba katılmalıdır
Termodinamikte izole edilmiş bir sistemhiçbir şeyi bölmeyen bir makro vücut: enerji, madde ve ısı sistemin ötesine geçmez. Örnek olarak - bir termos. İçine dökülen çayın derecesini korur, insan müdahalesi olmadan içeceği paylaşmaz (açıp kendi başına dökün) ve hiçbir yerde enerji harcamaz.
Dahası, izole bir sistem her zamantermodinamik dengeye gelir ve onu bu durumdan çıkarması için başka birine ihtiyaç vardır. Yani aynı termosun bir örneğini verirseniz, uzun süre ortamdaysa çay soğumaya devam edecektir. Bu nedenle, tekrar sıcak çayla dolduracak bir kişiye ihtiyaç duyulur ve sistem yine termodinamik olarak izole edilir.
Neden gerekli?
İzole edilmiş bir sistem, birçokmekanizmalar, sistemler ve ekosistemler. Bir kişinin, kendisine uygun şekilde bakabilmesi için nasıl çalıştığını anlamasına ihtiyacı vardır. Bu bir akvaryum ise, o zaman ellerinizle ve ayaklarınızla içine girmeden, onu temizlemeye çalışmadan önce, onu rahatsız etmemek için önce her şeyi nasıl yapacağınızı görmelisiniz. Bunlar mekanizma veya ekipman ise - bunları nasıl kullanacaksınız, böylece daha sonra onları onarmak dayanılmaz derecede acı verici olmayacaktır.
Aynı zamanda, küresel bir ölçek alırsak,çöl aynı zamanda yalıtılmış bir sistemdir: İçinde sınırlarının ötesine geçmeyen belirli yaşam mekanizmaları gerçekleşir. Ormanlar, bozkırlar, yanardağlar ve atmosfer, nispeten izole edilmiş ekosistemler olarak hizmet eder. İnsanlar nasıl çalıştıklarını anlamadıkları için bazen yarattıkları felaketlerin farkına varmazlar.
Bir tane daha "ama" var.İzole bir sistem asla diğer sistemlerden tamamen ayrı olarak var olmayacaktır. Ancak bu kavram var. Matematik, termodinamik, kimya ve fizikte hesaplamalar yapmak için uygundur. İzole edilmiş bir sistemin yaydığı tüm enerji ve madde sıfır olarak alınır ve o anda ihtiyaç duyulan sayılarla çalışır.
Yalıtımsız olanı izole ediyoruz!
Açık bir sistem bile izole edilebilirÇevreden bir şey tarafından çitle çevrilmişse. Adyabatik bir sistem, açık bir sistem için bir kabuk görevi gören ve onu kapatan bir bölme görevi görür. Bir nesnenin etrafına sarılarak onu güneş ışınlarından korumaya çalışan folyo ile karşılaştırılabilir.
Daha geniş anlamda, Dünya için atmosfer bir örnek olarak hizmet edebilir - gezegeni kozmik etkiden korur ve bize yaşam veren bir kabuk görevi görür.
Bir momentumun korunumu yasası vardır.kapalı izole sistem: Kapalı bir sistemdeki dürtülerin toplamı, sistem içinde vücutların birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğine bakılmaksızın sabit kalır. Ve bu doğru: dürtülerin gücü zaman içinde, koşullar, fırsatlar değişebilse de, toplamları sabit kalacaktır.
Sonunda - cesur bir nokta ...
Dolayısıyla, sonuç şu şekilde kendini gösteriyor:
- İzole bir sistem mümkün olduğu kadar çevreye bağlı değildir, kendi içinde enerji, iş ve madde üretir. Denge için çabalarken sabit kalacaktır.
- Kapalı bir izole sistem de olmayacaktır.çevrenin koşullarına bağlıdır, kendinizden hiçbir şey çıkarmayın, ancak içindeki iş tamamen sıfıra eşit olacaktır. Yani, momentumun korunumu yasası açık bir sistemden çok böyle bir sisteme uygulanacaktır.
- Termodinamikte izole bir sistem olmayacakortamın sıcaklığına bağlıdır. İnşaatçılar evleri yalıtırken bu duruma ulaşmaya çalışıyorlar. Bu arada, köpük bir ev için kolayca adyabatik bir kabuk görevi görebilir ve bu da onu yalıtımlı bir sistem haline getirir.
- Prensipte yalıtılmış bir sistem yoktur: her şey bir şeyle etkileşim halindedir. Akvaryumu kapatırsanız, sudaki oksijen zayıf olacak ve balıklar ölecektir. Her durumda, kırmızı renkte kalırlar.
Bilimin deneyin saflığını sağlaması için izole sistemler gereklidir - bazı değerler ihmal edilebilir. Ve hayatta - uygun bakıma ve kullanıma ihtiyaçları var.
