lingkungan

Sistem terisolasi dalam termodinamika: definisi, fitur, dan contoh

Daftar Isi:

Sistem terisolasi dalam termodinamika: definisi, fitur, dan contoh
Sistem terisolasi dalam termodinamika: definisi, fitur, dan contoh
Anonim

Ada beberapa jenis sistem dalam termodinamika: terisolasi dan tidak terisolasi. Di mana mereka bertemu, ketika diterapkan, menunjukkan betapa bermanfaatnya mereka dan bagaimana merawat mereka. Kalau tidak, jika sistem seperti itu ternyata berbahaya bagi pekerjaan manusia, bagaimana cara menyingkirkannya.

Apa ini

Sistem yang terisolasi benar-benar merupakan akumulasi dari atom dan molekul (benda, planet, tubuh manusia) yang menyimpan energi semua materi dengan sendirinya. Sistem seperti itu sepenuhnya terisolasi dari dunia luar, itu juga disebut tertutup.

Inti dari sistem yang terisolasi adalah bahwa, dengan semua keinginannya, ia tidak akan berbagi panas, tidak akan membuang energi, ia harus diambil darinya dengan paksa. Misalnya, Anda bisa melihat akuarium. Di dalamnya, proses berlangsung: ikan mati, air memburuk, kerang hancur. Tetapi akuarium tidak menghubungi lingkungan luar.

Contoh lain dari sistem yang terisolasi adalah besi - tidak akan menghabiskan energi itu sendiri, tidak akan berbagi zat. Fenomena ini diamati dalam mesin tangki, tata surya - dalam segala hal yang tidak berbagi energi dengan orang lain.

Image

Sistem tertutup terisolasi tidak dapat dikaitkan dengan mobil - itu bergerak dengan kecepatan tertentu sendiri! Juga tidak termasuk teko, tanaman, organisme hidup - mereka berbagi zat dengan dunia luar. Organisme hidup mengeluarkan produk metabolisme, tanaman - oksigen, ketel - uap saat direbus.

Fakta menarik: tertutup disebut sistem seperti itu, di mana jumlah gaya dan pekerjaan yang dihasilkan adalah nol, dan terisolasi - di mana tubuh hanya bertindak secara terpisah dari sistem lain. Selain itu, sistem yang terisolasi tidak selalu tertutup, tetapi sistem yang tertutup akan selalu terisolasi.

Dalam gerakan - jebakan

Ada satu peringatan: mereka tidak bisa bergerak sendiri, tetapi jika seseorang memindahkannya, aturannya tidak dilanggar. Jadi, jika Anda mengambil sistem yang terisolasi dan menjatuhkannya dari ketinggian, menjatuhkannya secara tidak sengaja, menjatuhkannya dari parasut - itu tidak masalah, itu tidak akan berhenti terisolasi. Kecuali, tentu saja, Anda memecahnya dalam tindakan seperti itu - botol air yang sama yang dilemparkan dari ketinggian akan melepaskan semua air keluar - bagikan substansi dengan sistem lain - yang berarti bahwa sistem tidak akan lagi ditutup.

Image

Pistol dan peluru sesuai dengan deskripsi ini - pistol ini tidak bekerja tanpa jari pada pelatuk, tubuh yang berat dan Bumi - tidak ada yang terjadi jika Anda tidak mendorong tubuh ke tanah.

Panas juga harus diperhitungkan

Sistem terisolasi dalam termodinamika adalah makro yang tidak pernah berbagi apa pun: energi, materi, dan panas tidak melampaui sistem. Sebagai contoh - termos. Dia mempertahankan tingkat teh yang dituangkan ke dalamnya, dia tidak akan secara paksa berbagi minuman tanpa campur tangan manusia (buka dan tuangkan sendiri), dan dia tidak menghabiskan energi di mana pun.

Selain itu, sistem yang terisolasi selalu berusaha mencapai kesetimbangan termodinamika, dan orang lain diperlukan untuk mengeluarkannya dari keadaan ini. Artinya, jika Anda memberi contoh termos yang sama, maka dengan lama tinggal di lingkungan, teh akan tetap dingin. Oleh karena itu, kita membutuhkan orang yang lagi membanjiri dengan teh panas, dan sistem akan terisolasi secara termodinamik lagi.

Mengapa itu dibutuhkan?

Konsep sistem yang terisolasi mencakup banyak mekanisme, sistem, dan ekosistem. Seseorang perlu memahami bagaimana mereka diatur untuk merawat mereka dengan benar. Jika ini adalah akuarium, maka sebelum Anda masuk ke dalamnya dengan tangan dan kaki, mencoba membersihkannya, Anda harus terlebih dahulu melihat bagaimana melakukan semuanya agar tidak mengganggunya. Jika ini adalah mekanisme atau peralatan - bagaimana menggunakannya sehingga tidak menyakitkan untuk memperbaikinya.

Image

Pada saat yang sama, jika kita membawanya dalam skala global, padang pasir juga merupakan sistem yang terisolasi: mekanisme tertentu dari aktivitas vital terjadi di dalamnya, yang tidak melampauinya. Hutan, stepa, gunung berapi, dan atmosfer berfungsi sebagai ekosistem yang relatif terisolasi. Orang-orang, yang tidak mengerti bagaimana mereka bekerja, kadang-kadang mereka sendiri tidak menyadari skala masalah apa yang mereka ciptakan.

Ada satu lagi "tetapi". Sistem yang terisolasi tidak akan pernah benar-benar terpisah dari sistem lain. Tetapi konsep ini ada. Sangat mudah untuk membuat perhitungan dalam matematika, termodinamika, kimia, dan fisika. Semua energi dan substansi yang dikeluarkan sistem terisolasi diambil nol dan dioperasikan dengan angka yang diperlukan saat ini.

Kami mengisolasi non-isolasi!

Bahkan sistem terbuka dapat menjadi terisolasi jika dipagari oleh sesuatu dari lingkungan. Sistem adiabatik bertindak sebagai partisi, yang berfungsi sebagai shell untuk sistem terbuka, membuatnya tertutup. Ini dapat dibandingkan dengan kertas yang membungkus suatu benda dalam upaya melindunginya dari sinar matahari.

Jika kita melihat dalam pengertian yang lebih luas, maka atmosfir untuk Bumi dapat berfungsi sebagai contoh - ia melindungi planet dari pengaruh kosmik dan berfungsi sebagai cangkang yang memberi kita kehidupan.

Image

Ada hukum kekekalan momentum untuk sistem terisolasi tertutup: Jumlah pulsa dalam sistem tertutup tetap konstan, seolah-olah tubuh tidak berinteraksi satu sama lain di dalam sistem. Dan ini benar: meskipun kekuatan impuls dapat berubah seiring waktu, keadaan, peluang, jumlah mereka masih akan tetap konstan.