W termodynamice istnieje kilka rodzajów systemów:izolowane i nieizolowane. To, gdzie się je znajduje, po zastosowaniu, pokazuje, jak mogą być przydatne i jak o nie dbać. W przeciwnym razie, jeśli takie systemy okażą się szkodliwe dla pracy ludzkiej, jak się ich pozbyć.
System izolowany jest absolutnie dowolnynagromadzenie atomów i cząsteczek (rzeczy, planety, ciała ludzkiego), które zatrzymują energię całej materii. Taki system jest całkowicie odizolowany od świata zewnętrznego, nazywany jest również zamkniętym.
Na tym polega istota systemu izolowanegoona, z całym jej pragnieniem, nie będzie dzielić ciepła, nie marnuje energii, substancję trzeba będzie jej odebrać siłą. Na przykład spójrz na akwarium. Zachodzą w nim procesy: ryby giną, woda psuje się, niszczone są muszle. Ale akwarium nie ma kontaktu ze środowiskiem zewnętrznym.
Innym przykładem izolowanego systemu jestżelazo - samo nie wyda energii, nie będzie dzielić się substancjami. Zjawisko to obserwuje się w silnikach czołgowych, Układzie Słonecznym - we wszystkim, co nie dzieli się energią z innymi.
Zamknięte systemy wydzielone nie mogą być klasyfikowane jakosamochód - sam porusza się z określoną prędkością! Również czajniki, rośliny, żywe organizmy nie należą - dzielą substancje ze światem zewnętrznym. Żywe organizmy wydzielają produkty przemiany materii, rośliny - tlen, czajnik - parę podczas gotowania.
Interesujący fakt:system zamknięty nazywany jest systemem, w którym suma sił i wytworzonej pracy wynosi zero, i izolowany - w którym ciała po prostu działają niezależnie od innych układów. Jednocześnie izolowany system nie zawsze jest zamknięty, ale zamknięty system będzie koniecznie izolowany.
Jest jedno zastrzeżenie:nie mogą poruszać się samodzielnie, ale jeśli ktoś je poruszy, to zasada nie jest naruszana. Jeśli więc weźmiesz izolowany system i rzucisz go z wysokości, przypadkowo upuścisz go, zrzucisz ze spadochronu - to nie ma znaczenia, nie przestanie być izolowany. O ile oczywiście go nie złamiesz podczas takich czynności - ta sama butelka wody, wyrzucona z wysokości, wypuści całą wodę - podzieli substancję z innymi systemami - co oznacza, że system nie będzie już zamknięty.
Pistolet i kula pasują do tego opisu - nie działa bez palca na spuście, ciężkiego ciała i Ziemi - nic się nie dzieje, dopóki korpus nie zostanie zepchnięty na ziemię.
Izolowany system w termodynamice jestmakrociało, które w ogóle niczego nie dzieli: energia, materia i ciepło nie wychodzą poza system. Na przykład - termos. Zachowuje stopień nalania do niego herbaty, nie podzieli się napojem bez interwencji człowieka (sam otwiera i nalewa) i nigdzie nie zużywa energii.
Co więcej, system izolowany zawsze dążywejdzie w równowagę termodynamiczną i potrzebny jest ktoś inny, aby wyprowadzić ją z tego stanu. Oznacza to, że jeśli podasz przykład tego samego termosu, to jeśli pozostanie w środowisku przez długi czas, herbata nadal ostygnie. Dlatego potrzebna jest osoba, która ponownie napełni ją gorącą herbatą, a system ponownie zostanie izolowany termodynamicznie.
System izolowany obejmuje wielemechanizmy, systemy i ekosystemy. Osoba potrzebuje zrozumienia, jak pracuje, aby właściwie się nią opiekować. Jeśli to akwarium, to zanim wejdziesz do niego rękami i stopami, próbując je wyczyścić, musisz najpierw zobaczyć, jak zrobić wszystko, aby mu nie przeszkadzać. Jeśli są to mechanizmy lub wyposażenie - jak z nich korzystać, aby później ich naprawa nie była potwornie bolesna.
Jednocześnie, jeśli podejmiemy globalną skalę,pustynia jest również systemem izolowanym: zachodzą na niej pewne mechanizmy życia, które nie wykraczają poza jej granice. Lasy, stepy, wulkany i atmosfera służą jako stosunkowo odizolowane ekosystemy. Ludzie, nie rozumiejąc, jak działają, czasami sami nie zdają sobie sprawy z nieszczęść, jakie tworzą skala.
Jest jeszcze jedno „ale”.System izolowany nigdy nie będzie istniał całkowicie oddzielony od innych systemów. Ale ta koncepcja istnieje. Jest wygodny do wykonywania obliczeń z matematyki, termodynamiki, chemii i fizyki. Cała energia i materia, które emituje izolowany system, są przyjmowane jako zero i działają z liczbami, które są w danej chwili potrzebne.
Nawet system otwarty może zostać odizolowanyjeśli jest odgrodzony przez coś z otoczenia. System adiabatyczny działa jako przegroda, która służy jako powłoka dla systemu otwartego, powodując jego zamknięcie. Można to porównać do folii, która owija się wokół przedmiotu, próbując chronić go przed promieniami słonecznymi.
W szerszym ujęciu, za przykład może posłużyć atmosfera Ziemi - chroni planetę przed wpływami kosmicznymi i jest powłoką, która daje nam życie.
Istnieje prawo zachowania pędu dlazamknięty system izolowany: Suma impulsów w systemie zamkniętym pozostaje stała, bez względu na to, jak ciała współdziałają ze sobą w systemie. I to prawda: chociaż siła impulsów może się zmieniać w czasie, okoliczności, możliwości, mimo wszystko ich suma pozostanie stała.
Tak więc wniosek nasuwa się sam:
Nauka potrzebuje izolowanych systemów, aby zachować czystość eksperymentu - niektóre wartości można zaniedbać. A w życiu - potrzebują odpowiedniej opieki i użytkowania.
