ישנם מספר סוגים של מערכות בתרמודינמיקה:מבודד ולא מבודד. היכן שהם נמצאים, כאשר הם מיושמים, מראה עד כמה הם יכולים להיות שימושיים וכיצד לטפל בהם. אחרת, אם מערכות כאלה מתגלות כמזיקות לעבודה אנושית, כיצד להיפטר מהן.
Изолированная система – это абсолютно любое הצטברות אטומים ומולקולות (דבר, כוכב לכת, גוף אנושי), המאגר את האנרגיה של כל החומר. מערכת כזו מבודדת לחלוטין מהעולם החיצון, היא נקראת גם סגורה.
המהות של מערכת מבודדת היא שהיא, עם כל הרצון שלה, לא תחלוק חום, לא תבזבז אנרגיה, את החומר יהיה צורך לקחת ממנה בכוח. לדוגמה, אתה יכול להסתכל על האקווריום. בתוכו מתרחשים תהליכים: דגים מתים, מים מתדרדרים, קליפות מושמדות. אבל האקווריום אינו בקשר עם הסביבה החיצונית.
דוגמה נוספת למערכת מבודדת היאברזל - הוא לא יבזבז אנרגיה בעצמו, הוא לא ישתף חומרים. תופעה זו נצפית במנועי טנקים, במערכת השמש - בכל מה שאינו חולק אנרגיה עם אחרים.
לא ניתן לסווג מערכות מבודדות סגורותמכונית - היא נעה במהירות מסוימת בפני עצמה! כמו כן, קומקומים, צמחים, אורגניזמים חיים אינם שייכים - הם חולקים חומרים עם העולם החיצון. אורגניזמים חיים מפרישים מוצרים מטבוליים, צמחים - חמצן, קומקום - אדים בעת רתיחה.
עובדה מעניינת:מערכת סגורה מכונה מערכת בה סכום הכוחות והעבודה המיוצרים הוא אפס ומבודד - כאשר גופים פשוט פועלים בנפרד ממערכות אחרות. יחד עם זאת, מערכת מבודדת לא תמיד סגורה, אך מערכת סגורה תהיה בהכרח מבודדת.
יש אזהרה אחת:הם לא יכולים לנוע בעצמם, אבל אם מישהו מזיז אותם, הכלל אינו מופר. לכן, אם לוקחים מערכת מבודדת וזורקים אותה מגובה, מפילים אותה בטעות, מפילים אותה מהמצנח - זה לא משנה, היא לא תפסיק להיות מבודדת. אלא אם כן, כמובן, שתשבר אותו במהלך פעולות כאלה - אותו בקבוק מים, שנזרק מגובה, ישחרר את כל המים - ישתף את החומר עם מערכות אחרות - מה שאומר שהמערכת כבר לא תהיה סגורה.
אקדח וכדור מתאימים לתיאור זה - הוא לא עובד בלי אצבע על ההדק, גוף כבד וכדור הארץ - שום דבר לא קורה אם לא דוחפים את הגוף לקרקע.
מערכת מבודדת בתרמודינמיקה היאגוף מאקרו שלעולם אינו מחלק דבר: אנרגיה, חומר וחום אינם חורגים מהמערכת. כדוגמה - תרמוס. הוא שומר על מידת התה שנמזג לתוכו, הוא לא ישתף את המשקה ללא התערבות אנושית (פותח ושופך אותו בעצמו), והוא לא מוציא אנרגיה בשום מקום.
יתר על כן, מערכת מבודדת תמיד שואפתלהיכנס לשיווי משקל תרמודינמי, ויש צורך במישהו אחר כדי להוציא אותה מהמצב הזה. כלומר, אם תתן דוגמה לאותו תרמוס, אז אם הוא נמצא בסביבה לאורך זמן, התה עדיין יתקרר. לכן, יש צורך באדם אשר שוב ימלא אותו בתה חם, והמערכת תהיה שוב מבודדת תרמודינמית.
מערכת מבודדת מקיפה רביםמנגנונים, מערכות ומערכות אקולוגיות. אדם זקוק להבנה כיצד הם עובדים על מנת לטפל בהם כראוי. אם זהו אקווריום, אז לפני שאתה מטפס אליו בידיים וברגליים, מנסה לנקות אותו, עליך לראות תחילה כיצד לעשות הכל כדי לא להפריע לו. אם מדובר במנגנונים או בציוד - כיצד להשתמש בהם, כך שמאוחר יותר לא יהיה כואב עד תום לתקן אותם.
יחד עם זאת, אם ניקח בקנה מידה עולמי,המדבר הוא גם מערכת מבודדת: בתוכו מתרחשים מנגנוני חיים מסוימים שאינם חורגים מגבולותיו. יערות, ערבות, הרי געש ואטמוספירה משמשים כמערכות אקולוגיות מבודדות יחסית. אנשים, לא מבינים איך הם עובדים, לפעמים לא מבינים בעצמם את הפורענות של איזה קנה מידה שהם יוצרים.
יש עוד "אבל" אחד.מערכת מבודדת לעולם לא תהיה קיימת בנפרד לחלוטין ממערכות אחרות. אבל המושג הזה קיים. זה נוח לביצוע חישובים במתמטיקה, תרמודינמיקה, כימיה ופיזיקה. כל האנרגיה והחומר שמערכת מבודדת פולטת נלקחים כאפס והם פועלים עם המספרים הדרושים כרגע.
אפילו מערכת פתוחה יכולה להתבודדאם הוא מגודר על ידי משהו מהסביבה. מערכת אדיאבטית משמשת כמחיצה, המשמשת מעטפת למערכת פתוחה והופכת אותה לסגורה. ניתן להשוות זאת לסכל שנכרך סביב אובייקט, ומנסה להגן עליו מפני קרני השמש.
במובן רחב יותר, האטמוספירה של כדור הארץ יכולה לשמש דוגמה - היא מגנה על הפלנטה מהשפעה קוסמית ומשמשת כקליפה המעניקה לנו חיים.
יש חוק של שימור המומנטום עבורמערכת מבודדת סגורה: סכום הדחפים במערכת סגורה נותר קבוע, לא משנה איך הגופים מתקשרים זה עם זה בתוך המערכת. וזה נכון: למרות שעוצמת הדחפים יכולה להשתנות לאורך זמן, נסיבות, הזדמנויות, בכל זאת, סכומן יישאר קבוע.
לפיכך, המסקנה מציעה את עצמה:
המדע זקוק למערכות מבודדות על מנת לקבל את טוהר הניסוי - ניתן להזניח ערכים מסוימים. ובחיים - הם זקוקים לטיפול ולשימוש הולם.
