eristetty järjestelmä

Fyysinen

2022

Selitämme, mikä on eristetty järjestelmä, sen ominaisuuksia ja erilaisia ​​esimerkkejä. Lisäksi mitä ovat avoimet ja suljetut järjestelmät.

Termospullo on eristetty järjestelmä, ainakin jonkin aikaa.

Mikä on eristetty järjestelmä?

Sisään fyysistä termodynamiikka, eristetyllä järjestelmällä tarkoitetaan niitä järjestelmät jossa ei ole vaihtoa tai asia eikä myöskään Energiaa ympäristön kanssa, johtuen tietyntyyppisten esteiden vaikutuksesta, jotka mahdollistavat järjestelmän resurssien säästämisen samalla, kun estetään resurssien pääsy ulkopuolelta.

Tässä ne erotetaan suljetuista systeemeistä, jotka samalla fysiikan alalla pystyvät vaihtamaan energiaa ympäristöön (mutta ei asiaa), ja vielä enemmän avoimissa järjestelmissä, joissa molempien asioiden vaihto tapahtuu vapaasti.

Mukaan Yleinen systeemiteoria 1900-luvun puolivälissä ilmaantunut järjestelmä on osa maailmankaikkeutta, jota tutkimuksessa pidetään erillisenä ja ympäristöstään erillään. Tätä näkökulmaa käytetään molemmissa luonnontieteet kuten sisään yhteiskuntatieteet.

Kuitenkin enimmäkseen fysiikan alalla käytetään termiä eristetty järjestelmä. Sen toiminta tällä alueella määräytyy luonnonsuojelulailla, joiden mukaan tietyt suuruudet pysyvät vakiona eristetyssä järjestelmässä ainakin jonkin aikaa. Tämä koskee molempia massa-, Energia, sähkövaraus, kulmamomentti ja lineaarinen liikemäärä.

Eristetyn järjestelmän ominaisuudet

Eristetyille järjestelmille on tunnusomaista seuraavat:

  • Niissä on jonkinlaisia ​​esteitä, jotka tunnetaan nimellä eriste, jotka rajoittavat merkittävästi ja tunnetusti vaihtoa sisä- ja ulkopuolen välillä.
  • Niin kauan kuin ne pysyvät eristyksissä, niiden resurssit ja ominaisuudet pysyvät vakioina ja vakaina, eli muuttumattomina: mitään ei tule ulos eikä mitään tule sisään tai ei ainakaan merkittävissä suhteissa.
  • Ei ole olemassa täydellistä eristystä eikä täydellisiä eristeitä: niissä kaikissa on jonkinlainen häviö- tai vuotomarginaali, mutta monissa tapauksissa tämä marginaali on yleensä mitätön tai merkityksetön järjestelmää tutkittaessa.
  • Monissa tapauksissa järjestelmään tuotettu eristys on tilapäistä ja riittävä määrä huomioon ottaen sää, tappiomarginaalisi tai epätarkkuutesi näkyy korostettuna.

Esimerkkejä eristetyistä järjestelmistä

Vaikka kaapelia käytetään energian vaihtoon, se on ennen liittämistä eristetty järjestelmä.

Mahdollisia esimerkkejä eristetystä järjestelmästä ovat seuraavat:

  • Lämpösäiliö, joka ylläpitää lämpötila -lta aineet, kuten rantacava tai termospullo kuumalle kahville.
  • Talvivaatteet, jotka eristävät meidät kylmältä ilmalta ja siten estävät meitä menettämästä kehon lämpöä huomattavalla nopeudella.
  • Sähköä johtavat kaapelit, jotka on päällystetty materiaalilla eristävä (kumia tai muovia) minimoidaksemme sähkön menetyksen kotiimme kuljetettaessa (ja myös sen, että joku ohikulkija saa sähköiskun).
  • Kumisaappaat, joilla kävelemme tulvivassa maastossa tai lumessa, jotka estävät veden pääsyn jalkoihin.

Avoimet järjestelmät

Avoimet järjestelmät ovat sellaisia, jotka vaihtavat vapaasti tietoa, ainetta ja/tai energiaa ympäristön kanssa ilman rajoja tai esteitä, jotka merkittävästi rajoittavat kulkua sisä- ja ulkotilojen välillä. Ne ovat siis äärettömien, mutta ulkoisten resurssien järjestelmiä, jotka ovat jatkuvassa yhteydessä ympäristöön.

Suljetut järjestelmät

Suljetut järjestelmät ovat sellaisia, joissa ei tapahdu aineen vaihtoa sisä- ja ulkopuolen välillä. Siksi heillä on rajalliset, mutta omat resurssinsa. Se voi kuitenkin vaihtaa energiaa ympäristön kanssa tai ei. Käytännössä suljetut järjestelmät ovat paljon yleisempiä kuin yksittäiset järjestelmät.

!-- GDPR -->