Mēs izskaidrojam, kāda ir atšķirība starp atvērtu, slēgtu un izolētu sistēmu, katras attiecības ar vidi un tās īpašībām.
Kāda ir atšķirība starp atvērtu, slēgtu un izolētu sistēmu?
Lai saprastu atšķirību starp a atvērta sistēma, a sistēma slēgta un a izolēta sistēma, mums vispirms ir jāsaprot, ko mēs domājam ar "sistēma”. Kā definēts vārdnīcā, sistēma ir savstarpēji saistītu un sakārtotu lietu kopums, kas veicina beigas.
Tas nozīmē, ka sistēma ir sakārtots veselums, jēdziens, kas attiecas gan uz noteiktiem ķermeņa orgānu kopumiem vai dabas ekosistēmas kopumu, gan uz dažādām parādībām un gaisa temperatūrām atmosfērā. Jebkurš Visuma segments, kuru mēs nolemjam pētīt pats par sevi, ignorējot pārējo un koncentrējoties uz tā iekšējām attiecībām, ir sistēma.
Šis jēdziens ir ārkārtīgi noderīgs fizikā, jo īsumā sistēmisks mēs varam identificēt enerģētiskās un materiālās parādības, kas notiek mums apkārt.
Tādējādi ir ierasts runāt par fiziskām sistēmām, piemēram, sistēmām termodinamiskā, kurā ir plūsma no jautājums Y Enerģija iekšējie, kas var būt vairāk vai mazāk saistīti ar vidi. Tas nozīmē, ka sistēma var būt atvērtāka vai slēgtāka atkarībā no tā, cik daudz informāciju iekāp un izkāp no tā. Informācija, kas cirkulē, var būt, piemēram, matērija un/vai enerģija.
Tādējādi mums ir trīs galvenie fizisko sistēmu veidi: atvērta, slēgta un izolēta.
- Atvērtās sistēmas. Tie ir tie, kas brīvi apmainās ar matēriju un enerģiju ar ārpusi. Piemēram, mūsu ķermeņi paši ir sistēmas nepārtrauktā apmaiņā ar vidi: tajos iekļūst skābeklis un pārtika, un tiek izvadītas atkritumvielas, piemēram, CO2 vai amonjaks urīnā. Turklāt mēs nepārtraukti zaudējam siltumu, kad vide ir aukstāka, un mēs zaudējam mitrums (ūdens tvaiks) ar katru mūsu elpu.
- Slēgtas sistēmas. Tie ir tie, kas brīvi apmainās ar enerģiju (bet ne matēriju) ar savu vidi. Šī enerģija var būt formā karstums, gaisma vai darbs. Piemēram, spuldze ir slēgta sistēma, kurā neieplūst vai neiziet neviena matērijas daļiņa, bet tā iekļūst elektrība un tas tiek izvilkts gaismas enerģija Saņēma pretī.
- Izolētas sistēmas. Tie ir tie, kas neapmaina vielu vai enerģiju ar vidi, vai nu tāpēc, ka ir ļoti tālu no jebkuras citas sistēmas, vai tāpēc, ka tiem ir šķēršļi, kas samazina (vai ideālā gadījumā novērš) tranzītu starp iekšpusi un ārpusi. Piemēram, termoss karstajam ūdenim ir izveidots tā, lai maksimāli aizkavētu (novērstu to vispār nav iespējams) iekšpusē esošo šķidrumu dzesēšanu, tādējādi samazinot siltuma zudumus no vielas.
Mums ir jāuzstāj, ka tiešā nozīmē Visumā nepastāv pilnīgi izolēta sistēma. Visas sistēmas zināmā mērā apmainās ar informāciju ar savu vidi, lai gan dažos gadījumos niecīgā apjomā vai vienkārši tādā veidā, ka to var ignorēt pašas sistēmas izpētei.