12 Primeri termodinamičnih sistemov

The termodinamični sistemi predmet so študije termodinamike. Sistem lahko definiramo kot določeno količino snovi ali regijo v prostoru, kjer je pozornost usmerjena na analizo problema.

Po drugi strani pa je termodinamični izraz skoval britanski fizik in matematik Thomson, ki je združil grške korenine za toploto (Θέρμη: thermo) in moč ali silo (δύναμις: dynamis).

Termodinamika je veja fizike, ki je odgovorna za preučevanje toplote in njenega potenciala za proizvodnjo energije ter lastnosti, povezane z obema vidikoma..

Vrste termodinamičnih sistemov

Na prvi stopnji so nekateri temeljni pojmi, povezani s termodinamičnimi sistemi, okolje, sistemske meje in vesolje.

Okolje je vse zunaj sistema in njegova meja je vmesnik, ki ga ločuje od okolja. Končno, vesolje je kombinacija teh dveh elementov.

Termodinamični sistem je lahko vsaka količina snovi, vzorca ali stroja, ki se loči od svojega okolja na natančno določen način.

To ločevanje je lahko resnično ali namišljeno. Prav tako je treba upoštevati, da niti geometrija, niti kemijska sestava niti fizikalno stanje termodinamičnih sistemov niso vnaprej določeni, zato se lahko katera koli od njih spremeni..

Po drugi strani pa obstajajo tri vrste termodinamičnih sistemov: zaprti, odprti in izolirani. V zaprtih sistemih se lahko energija prenaša med sistemom in okolico, ne pa tudi maso.

Če se oba lahko prenesejo, je to odprt sistem. Po drugi strani pa, če ni interakcije z okoljem, je sistem izoliran.

15 konkretnih primerov termodinamičnih sistemov

Zaprti sistemi

V primerih zaprtih termodinamičnih sistemov materija ne prečka meje sistema. Vendar pa jo lahko energija prečka, vendar v obliki toplote ali dela. Naslednji sistemi ponazarjajo ta tip:

-Zaprte pnevmatske bate

-Hladilno sredstvo v hladilnem sistemu

-Kalorimeter

-Planet Zemlja (pridobi energijo od Sonca, vendar praktično ne izmenjuje snovi z zunanjostjo).

-Tlačni lonček (če je sistem popolnoma zaprt, obstaja nevarnost eksplozije)

Odprti sistemi

V tej vrsti sistemov obstaja izmenjava energije z okoljem in ni ovir, da bi masa ali snov prestopila meje sistema..

Poleg tega je delo opravljeno v sistemu ali v sistemu. Nekateri primeri odprtih termodinamičnih sistemov vključujejo:

-Vrela voda v loncu brez pokrova (toplota in para, ki je snov, pobegne v zrak)

-Turbine

-Kompresorji

-Izmenjevalniki toplote

-Človeško telo

Izolirani sistemi

Izoliran sistem je tisti, kjer delo ni opravljeno v sistemu ali v njem. Tudi toplota ni odstranjena ali dodana iz sistema.

Tudi materija ne teče v ali iz nje. Zelo malo termodinamičnih sistemov je popolnoma izoliranih. Primeri tega so:

-Togi zapečaten jeklen valj, ki vsebuje tekoči dušik

-Neoprenska obleka

-Cisterne za kisik

-Celotno fizično vesolje

-Termos (za ohranjanje hladnega ali vročega)

Reference

1. Wu, C. (2002). Inteligentna računalniška inženirska termodinamika in analiza ciklov. New York: Nova založba.
2. Nag, P. K. (2013). Inženirska termodinamika. New Delhi: McGraw-Hill izobraževanje.
3. Han, F. (2017). Sodobni tečaj univerzitetne fizike: optika, toplotna fizika, sodobna fizika. Singapur: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Znanost o gradbenih materialih. London: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B.S. (2012). Termodinamika je preprosta za energetske inženirje. Georgia: The Fermont Press.