Termodynamiikassa on useita tyyppejä: eristettyjä ja eristämättömiä. Missä he tapaavat, kun sitä sovelletaan, se osoittaa, kuinka hyödyllisiä he voivat olla ja kuinka heistä huolehditaan. Muuten, jos tällaiset järjestelmät osoittautuvat haitallisiksi ihmisten työlle, miten päästä eroon niistä.
Mikä tämä on?
Eristetty järjestelmä on ehdottomasti mikä tahansa atomien ja molekyylien (esine, planeetta, ihmiskeho) kertyminen, joka varastoi kaiken aineen energian itsessään. Tällainen järjestelmä on täysin eristetty ulkomaailmasta, sitä kutsutaan myös suljettuksi.
Eristetyn järjestelmän ydin on, että kaikella halullaan se ei jaa lämpöä, se ei tuhlaa energiaa, se on poistettava siitä voimalla. Voit esimerkiksi katsoa akvaarioa. Sen sisällä tapahtuu prosesseja: kalat kuolevat, vesi huononee, kuoret tuhoutuvat. Mutta akvaario ei ole yhteydessä ulkoiseen ympäristöön.
Toinen esimerkki eristetystä järjestelmästä on rauta - se ei kuluta itse energiaa, se ei jaa aineita. Tämä ilmiö havaitaan säiliömoottoreissa, aurinkokunnassa - kaikessa, joka ei jaa energiaa muiden kanssa.
Autolle ei voida lukea suljettua eristettyä järjestelmää - se liikkuu tietyllä nopeudella itse! Ei sisällä myös teekannuja, kasveja, eläviä organismeja - ne jakavat aineita ulkomaailman kanssa. Elävät organismit erittävät kiehuessaan aineenvaihduntatuotteita, kasvit - happea, vedenkeitin - höyryä.
Mielenkiintoinen tosiasia: suljettua kutsutaan sellaiseksi järjestelmäksi, jossa tuotettujen voimien ja työn summa on nolla, ja eristetyksi - missä rungot toimivat yksinkertaisesti erillään muista järjestelmistä. Lisäksi eristetty järjestelmä ei ole aina suljettu, mutta suljettu järjestelmä on välttämättä eristetty.
Liikkeissä - ansa
On yksi varoitus: he eivät voi liikkua yksinään, mutta jos joku siirtää niitä, sääntöä ei rikota. Joten jos otat eristetyn järjestelmän ja pudotat sen korkeudesta, pudotat sen vahingossa, pudotat laskuvarjolta - sillä ei ole väliä, se ei lakkaa olemasta eristetty. Ellet tietenkään hajota sitä tällaisilla toimilla - sama korkealta heitetty vesipullo vapauttaa kaiken veden - jaa aine muiden järjestelmien kanssa - mikä tarkoittaa, että järjestelmää ei enää suljeta.
Pistooli ja luoti sopivat tähän kuvaukseen - se ei toimi ilman sormea liipaisimessa, raskasta vartaloa ja maata - mitään ei tapahdu, jos et työnnä vartaloa maahan.
Lämpö on myös otettava huomioon
Termodynaamisessa eristetty järjestelmä on makrokappale, joka ei koskaan jaa mitään ollenkaan: energia, aine ja lämpö eivät ylitä järjestelmää. Esimerkki - termos. Hän ylläpitää siihen kaadetyn teen määrää, hän ei jaa juomaa väkisin ilman ihmisen väliintuloa (avaa ja kaada se itse) eikä kuluta energiaa missään.
Lisäksi eristetty järjestelmä pyrkii aina pääsemään termodynaamiseen tasapainoon, ja joku muu tarvitaan sen poistamiseksi tästä tilasta. Eli jos annat esimerkin samasta termosta, niin tee pysyy viileänä pidempään ollessa ympäristössä. Siksi tarvitsemme henkilöä, joka tulvii sen taas kuumalla teellä, ja järjestelmä on jälleen termodynaamisesti eristetty.
Miksi sitä tarvitaan?
Eristetyn järjestelmän käsite kattaa monia mekanismeja, järjestelmiä ja ekosysteemejä. Ihmisen on ymmärrettävä, kuinka ne on järjestetty voidakseen huolehtia heistä kunnolla. Jos tämä on akvaario, niin ennen kuin pääset siihen käsien ja jalkojen kanssa yrittäessäsi puhdistaa se, sinun on ensin selvitettävä, miten kaikki tehdään, jotta se ei häiritsisi. Jos nämä ovat mekanismeja tai laitteita - miten niitä käytetään, jotta niiden korjaaminen ei olisi tuskallisen tuskallista.
Samaan aikaan, jos otamme sen maailmanlaajuisesti, aavikko on myös erillinen järjestelmä: sen sisällä esiintyy tiettyjä elintärkeän toiminnan mekanismeja, jotka eivät ylitä sitä. Metsät, stepit, tulivuoret ja ilmapiiri toimivat suhteellisen eristyneinä ekosysteemeinä. Ihmiset eivät ymmärrä miten ne toimivat, joskus he eivät itse ymmärrä, millaisia vaikeuksia he aiheuttavat.
On vielä yksi "mutta". Eristettyä järjestelmää ei koskaan ole täysin erillään muista järjestelmistä. Mutta tämä käsite on olemassa. Se on kätevä laskelmien tekoon matematiikassa, termodynamiikassa, kemiassa ja fysiikassa. Kaikki energia ja aine, jonka eristetty järjestelmä emittoi, otetaan nollaksi ja sitä käytetään numeroilla, joita tällä hetkellä tarvitaan.
Eristämme eristämättömät!
Jopa avoin järjestelmä voi eristyä, jos se on jonkin verran ympäröimää. Adiabaattinen järjestelmä toimii osiona, joka toimii kuorena avoimelle järjestelmälle, jolloin se suljetaan. Sitä voidaan verrata folioon, joka kääri esineen yrittääkseen suojata sitä auringonvalolta.
Jos tarkastelemme laajemmassa mielessä, maapallon ilmapiiri voi toimia esimerkkinä - se suojaa planeettaa kosmisilta vaikutuksilta ja toimii kuorena, joka antaa meille elämän.
Suljetulle eristetylle järjestelmälle on olemassa vauhdin säilyttämislaki: Suljetussa järjestelmässä pulssien summa pysyy vakiona, ikään kuin ruumiit eivät olisi vuorovaikutuksessa keskenään järjestelmän sisällä. Ja tämä on totta: vaikka impulssien voimakkuus voi muuttua ajan, olosuhteiden, mahdollisuuksien kanssa, niiden summa pysyy silti vakiona.
