Termodinamikte birkaç sistem türü vardır: yalıtımlı ve yalıtımsız. Buluştukları yer, uygulandığında, ne kadar yararlı olabileceklerini ve onlara nasıl bakacaklarını gösterir. Aksi takdirde, bu tür sistemler insan çalışmalarına zararlı olduğu ortaya çıkarsa, onlardan nasıl kurtulur.
Bu ne
Yalıtılmış bir sistem, tüm maddelerin enerjisini kendi içinde depolayan kesinlikle atom ve moleküllerin (şey, gezegen, insan vücudu) birikmesidir. Böyle bir sistem dış dünyadan tamamen izole edilmiş, kapalı olarak da adlandırılır.
Yalıtılmış bir sistemin özü, tüm arzusu ile ısıyı paylaşmayacak, enerji israf etmeyecek, zorla ondan alınması gerekecek olmasıdır. Örneğin, akvaryuma bakabilirsiniz. İçinde süreçler gerçekleşir: balık ölür, su bozulur, kabuklar yok edilir. Ancak akvaryum dış çevreye temas etmez.
Yalıtılmış bir sistemin başka bir örneği demirdir - enerjinin kendisini harcamaz, maddeleri paylaşmaz. Bu fenomen, tank motorlarında, güneş sisteminde - başkalarıyla enerji paylaşmayan her şeyde görülür.
Kapalı bir yalıtımlı sistem bir araca atfedilemez - belirli bir hızda hareket eder! Ayrıca çaydanlıklar, bitkiler, canlı organizmalar içermez - maddeleri dış dünyayla paylaşırlar. Canlı organizmalar metabolik ürünler, bitkiler - oksijen, su ısıtıcısı - kaynarken buhar salgılar.
İlginç bir gerçek: kapalı, üretilen kuvvetlerin ve işin toplamının sıfır olduğu ve izole edildiği - bu tür bir sistem olarak adlandırılır - burada vücutlar diğer sistemlerden ayrı olarak hareket eder. Dahası, izole edilmiş bir sistem her zaman kapalı değildir, ancak kapalı bir sistem mutlaka izole edilecektir.
Hareketlerde - bir tuzak
Bir uyarı var: kendi başlarına hareket edemezler, ancak biri onları hareket ettirirse, kural ihlal edilmez. Yani, izole bir sistemi alıp bir yükseklikten düşürürseniz, yanlışlıkla düşürürseniz, bir paraşütten düşürürseniz - önemli değil, izole edilmeyi bırakmaz. Tabii ki, bu tür eylemler altında kırmazsanız - bir yükseklikten atılan aynı su şişesi tüm suyu dışarı atar - maddeyi diğer sistemlerle paylaşır - bu, sistemin artık kapanmayacağı anlamına gelir.
Bir tabanca ve bir mermi bu tanıma uyar - tetiğe, ağır bir vücuda ve Dünya'ya parmak olmadan çalışmaz - vücudu toprağa itmezseniz hiçbir şey olmaz.
Isı da dikkate alınmalıdır
Termodinamikteki yalıtılmış bir sistem, hiçbir şey paylaşmayan bir makro gövdedir: enerji, madde ve ısı sistemin ötesine geçmez. Örnek olarak - bir termos. İçine dökülen çayın derecesini korur, içeceği insan müdahalesi olmadan zorla paylaşmayacaktır (açıp kendiliğinden dökün) ve hiçbir yere enerji harcamaz.
Dahası, izole bir sistem her zaman termodinamik dengeye girmeye çalışır ve bu durumdan çıkmak için başka birine ihtiyaç vardır. Yani, aynı termoslara bir örnek verirseniz, o zaman çevrede uzun süre kalmak, çay yine de soğuyacaktır. Bu nedenle, tekrar sıcak çay ile su basan bir kişiye ihtiyacımız var ve sistem tekrar termodinamik olarak izole edilecek.
Neden gerekli?
Yalıtılmış bir sistem kavramı birçok mekanizmayı, sistemi ve ekosistemi kapsar. Bir kişinin onlara uygun bir şekilde bakabilmesi için nasıl düzenlendiğini anlaması gerekir. Bu bir akvaryum ise, o zaman kolları ve bacakları ile girmeden önce, temizlemeye çalışmadan önce, rahatsız etmemek için her şeyi nasıl yapacağınızı görmelisiniz. Bunlar mekanizmalar veya ekipman ise - bunları nasıl kullanacakları, onları onarmak acı verici olmaz.
Aynı zamanda, küresel ölçekte alırsak, çöl de yalıtılmış bir sistemdir: içinde yaşamsal olmayan, ötesine geçmeyen bazı hayati aktivite mekanizmaları meydana gelir. Ormanlar, bozkırlar, volkanlar ve atmosfer nispeten yalıtılmış ekosistemler olarak hizmet eder. İnsanlar, nasıl çalıştıklarını anlamayan, bazen kendileri ne tür bir sorun yarattıklarını fark etmezler.
Bir tane daha var ama. Yalıtılmış bir sistem asla diğer sistemlerden tamamen ayrı olmayacaktır. Fakat bu kavram var. Matematik, termodinamik, kimya ve fizikte hesaplamalar yapmak için uygundur. İzole edilen sistemin yaydığı tüm enerji ve madde sıfır için alınır ve şu anda ihtiyaç duyulan sayılarla çalıştırılır.
Yalıtımsız yalıtıyoruz!
Açık bir sistem bile çevreden gelen bir şeyle çevrelenmişse izole edilebilir. Adyabatik sistem, açık bir sistem için bir kabuk görevi gören ve onu kapalı yapan bir bölüm görevi görür. Bir nesneyi güneş ışığından korumak amacıyla saran folyo ile karşılaştırılabilir.
Daha geniş bir anlamda bakarsak, Dünya'nın atmosferi bir örnek olarak hizmet edebilir - gezegeni kozmik etkiden korur ve bize hayat veren bir kabuk görevi görür.
Kapalı bir izole sistem için momentumun korunumu kanunu vardır: Kapalı bir sistemdeki darbelerin toplamı, sanki bedenler sistem içinde birbiriyle etkileşime girmemiş gibi sabit kalır. Ve bu doğrudur: dürtülerin gücü zaman, koşullar, fırsatlar ile değişebilse de, toplamları hala sabit kalacaktır.
