- Vrste termodinamičnih sistemov
- 15 konkretnih primerov termodinamičnih sistemov
- Zaprti sistemi
- Odprti sistemi
- Izolirani sistemi
- Reference
V termodinamski sistem so predmet študije termodinamike. Sistem lahko definiramo kot določeno količino snovi ali regijo v prostoru, kjer je pozornost usmerjena na analizo problema.
Po drugi strani je izraz termodinamika skoval britanski fizik in matematik Thomson, ki je združil grške korenine za toploto (Θέρμη: termo) 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
Najprej so nekateri osnovni pojmi, povezani s termodinamičnimi sistemi, okolje, meja sistema in vesolje.
Okolje je vse, kar je zunaj sistema, njegova omejitev pa je vmesnik, ki ga ločuje od okolja. Končno je vesolje kombinacija teh dveh elementov.
Termodinamični sistem je lahko katera koli količina snovi, vzorca ali stroja, ki je ločeno od svojega okolja na natančno določen način.
Ta ločitev je lahko resnična ali si jo predstavljamo. Upoštevati je treba tudi, da niti geometrija, niti kemična sestava, niti fizično stanje termodinamičnih sistemov niso vnaprej določeni, zato se lahko kateri koli od njih spremeni.
Po drugi strani obstajajo tri vrste termodinamičnih sistemov: zaprti, odprti in izolirani. V zaprtih sistemih se lahko energija prenaša med sistem in okolico, ne pa tudi mase.
Če je mogoče prenesti oboje, je to odprt sistem. Po drugi strani pa, če ni vrste interakcije z okoljem, je sistem izoliran.
15 konkretnih primerov termodinamičnih sistemov
Zaprti sistemi
V primeru zaprtih termodinamičnih sistemov materija ne prestopi sistemske meje. Vendar ga lahko energija prekriža, vendar v obliki toplote ali dela. Naslednji sistemi ponazarjajo to vrsto:
-Podrobni pnevmatski bati
-Hladilno sredstvo v hladilnem sistemu
-Kalorimeter
-Planeta Zemlja (pridobiva energijo od sonca, vendar praktično ne izmenjuje snovi z zunanjostjo).
- tlačni lonec (če je sistem popolnoma zaprt, obstaja nevarnost eksplozije)
Odprti sistemi
V tej vrsti sistema pride do izmenjave energije z okoljem in ni nobene ovire, da bi masa ali materija prestopili meje sistema.
Prav tako se dela na sistemu ali po njem. Nekaj primerov odprtih termodinamičnih sistemov vključuje:
-Kuhanje vode v loncu brez pokrova (toplota in para, kar je stvar, uhajata v zrak)
-Turbine
-Kompresorji
Toplotni izmenjevalci
-Človeško telo
Izolirani sistemi
Izolirani sistem je sistem, pri katerem se delo ne izvaja v sistemu. Tudi toplota se ne odstrani ali doda iz sistema.
Prav tako se materija ne steka vanj ali iz nje. Zelo malo termodinamičnih sistemov je popolnoma izoliranih. Primeri tega so:
- Trda jeklena jeklena jeklenka, ki vsebuje tekoči dušik
-Oprenska obleka
-Kisikovi valji
Celotno fizično vesolje
-A termos (za ohranitev stvari hladno ali vroče)
Reference
- Wu, C. (2002). Inteligentna računalniška inženirska termodinamika in analiza ciklov. New York: Nova založba.
- Nag, PK (2013). Inženirska termodinamika. New Delhi: McGraw-Hill izobraževanje.
- Han, F. (2017). Sodobni tečaj univerzitetne fizike: optika, toplotna fizika, moderna fizika. Singapur: Svetovno znanstveno založniško podjetje.
- Freiesleben Hansen, P. (2009). Znanost gradbenih materialov. London: Springer Science & Business Media.
- Rauf, BS (2012). Termodinamika je postala preprosta za energetske inženirje. Gruzija: Fermont Press.