12 Termodinaminių sistemų pavyzdžiai

The termodinaminės sistemos jie yra termodinamikos tyrimo objektas. Sistema gali būti apibrėžiama kaip tam tikras medžiagos kiekis arba erdvė erdvėje, kurioje dėmesys skiriamas problemos analizei.

Kita vertus, termodinaminį terminą sukūrė britų fizikas ir matematikas Thomson, kuris sujungė graikų šaknis šilumai (Θέρμη: thermo) ir galios ar jėgos (δύναμις: dynamis).

Termodinamika yra fizikos filialas, atsakingas už šilumos tyrimą ir jo potencialą gaminti energiją, ir savybes, susijusias su abiem aspektais.

Termodinaminių sistemų tipai

Pirma, kai kurios pagrindinės sąvokos, susijusios su termodinaminėmis sistemomis, yra aplinka, sistemos riba ir visata.

Aplinka yra viskas už sistemos ribų, o jos riba yra sąsaja, kuri ją atskiria nuo aplinkos. Galiausiai visata yra šių dviejų elementų derinys.

Termodinaminė sistema gali būti bet koks medžiagos, mėginio ar mašinos kiekis, kuris atskiria nuo savo aplinkos aiškiai apibrėžtu būdu.

Šis atskyrimas gali būti tikras arba įsivaizduojamas. Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad nei termodinaminių sistemų geometrija, nei cheminė sudėtis, nei fizinė būklė nėra iš anksto nustatyti, todėl bet kuris iš jų gali keistis.

Kita vertus, yra trijų tipų termodinaminės sistemos: uždarytos, atviros ir izoliuotos. Uždarose sistemose energija gali būti perduodama tarp sistemos ir jos aplinkos, bet ne masė.

Jei abu galima perduoti, tai yra atvira sistema. Kita vertus, jei nėra sąveikos su aplinka, sistema yra izoliuota.

15 konkrečių termodinaminių sistemų pavyzdžių

Uždaros sistemos

Uždarytų termodinaminių sistemų atveju medžiaga neperžengia sistemos ribos. Tačiau energija gali kirsti ją, bet šilumos ar darbo pavidalu. Šį tipą iliustruoja šios sistemos:

-Uždarytos pneumatinės stūmokliai

-Šaldymo sistema šaldymo sistemoje

-Kalorimetras

-Planeta Earth (gauna energiją iš Saulės, bet praktiškai nesikeičia su išoriniu dalyku).

-Slėgio viryklė (jei sistema yra visiškai uždaryta, yra sprogimo pavojus)

Atviros sistemos

Šio tipo sistemose vyksta keitimasis energija su aplinka ir nėra kliūčių, kad masė ar medžiaga galėtų kirsti sistemos ribas..

Be to, darbas atliekamas sistemoje arba sistemoje. Kai kurie atvirų termodinaminių sistemų pavyzdžiai:

-Verdantis vanduo puode be dangčio (šiluma ir garai, kurie yra svarbūs, patenka į orą)

-Turbinos

-Kompresoriai

-Šilumokaičiai

-Žmogaus kūnas

Izoliuotos sistemos

Izoliuota sistema yra tokia, kurioje darbas nėra atliekamas sistemoje ar sistemoje. Nei šiluma nėra pašalinta, nei pridėta iš sistemos.

Be to, medžiaga nepatenka į jį ar iš jo. Labai mažai termodinaminių sistemų yra visiškai izoliuotos. To pavyzdžiai:

-Tvirtas sandarus plieninis cilindras su skystu azotu

-Neopreno kostiumas

-Deguonies balionai

-Visa fizinė visata

-Termosas (norint, kad viskas būtų šalta arba karšta)

Nuorodos

1. Wu, C. (2002). Pažangios kompiuterinės inžinerinės termodinamikos ir ciklo analizė. Niujorkas: Nova Publishers.
2. Nag, P. K. (2013). Inžinerinė termodinamika. Naujasis Delis: „McGraw-Hill“ mokymas.
3. Han, F. (2017). Modernus universiteto fizikos kursas: optika, šiluminė fizika, moderni fizika. Singapūras: Pasaulinė mokslo leidybos įmonė.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Statybinių medžiagų mokslas. Londonas: „Springer Science & Business Media“.
5. Rauf, B. S. (2012). Energijos inžinieriams sukurta termodinamika. Gruzija: „Fermont Press“.