3 przykłady izolowanych systemów: szczegółowe fakty i często zadawane pytania

Termodynamicznie możemy zrozumieć system izolowany jako system, który nie dopuszcza żadnej energii i materii z otoczenia.

Rozumiemy 3 przykłady systemów izolowanych:-

Głowa na zderzenie dwóch samochodów

Możemy postrzegać samochód jako przykład systemu izolowanego, ponieważ samochód nie pcha go ani od wewnątrz, ani po przeciwnej stronie. Spójrzmy na przykład zderzenia dwóch samochodów, który może być doskonałym przykładem systemu izolowanego.

pojedyncze przykłady systemów
Czołowe zderzenie samochodów Kredytowych Image: „Wypadek z dwoma samochodami”pomarańczowe3 CC BY 2.0

Oba samochody napotykają tarcie podczas jazdy po drodze i zderzenia czołowego. Tutaj nie jest to system izolowany, ponieważ działa na niego siła zewnętrzna. Ale jeśli tarcie zostanie usunięte ze scenariusza, wtedy system dwóch staje się systemem izolowanym. Dzieje się tak, ponieważ siły, z którymi się stykają, zostają anulowane w ich zderzeniu i żadna siła zewnętrzna nie działa.

Od teraz nie będzie wymiany ciepła ani żadnej energii, ani wymiany materii. Staje się izolowanym systemem.

Zderzenie bil na stole bilardowym

Jak wiemy, izolowany system polega na tym, że nie ma wymiany energii i materii z otoczenia. Przejdźmy przez poniższe, aby zbadać zderzenie dwóch bil na stole bilardowym jako izolowany system.

Zrzut ekranu 278 1
Zderzenie piłek bilardowych Kredytowych Image: „048/365 Bilard Bokeh”Lel4 CC BY 2.0

W układzie izolowanym zderzenie kuli bilardowej z jej pędem może być pominięte, o ile jej tarcie jest bliskie zeru. W ten sposób siły, które na nie działają, będą spowodowane jedynie siłą styku między nimi, ponieważ siła tarcia jest teraz pomijalna. Teraz te siły między nimi są wewnętrzne, bez siły zewnętrznej, a energia jest w nich.

Stąd też w zderzeniu w kuli bilardowej nie dochodzi do wymiany energii i materii. Można więc powiedzieć, że jest to system izolowany.

Nasz cały wszechświat

Aby nasz wszechświat był system izolowany, musi dopełnić okoliczności konieczne do bycia nazywanym systemem izolowanym, co oznacza brak wymiany energii i materii.

Zrzut ekranu 276 2
Nasz Wszechświat Kredytowych Image: "Układ Słoneczny" Kevina M. Gilla CC BY 2.0

Wszechświat nie ma granic, Całkowita masa wszechświata jest stała, Całkowita energia wszechświata jest stała, a wszechświat nie ma otoczenia. W ten sposób możemy powiedzieć, że wszechświat spełnia wszystkie warunki potrzebne do nazwania go systemem izolowanym. Dlatego wszechświat jest izolowanym systemem.

Termos

Termos jako izolowany system można zrozumieć, wiedząc, czym jest termos i jak jest wykonany.

Termos można uznać za wysoce odizolowaną kolbę w próżni. W większości dostępny termos jest dwuwarstwowy. Próżnia oddziela najbardziej wewnętrzną komorę w szkle z warstwą zewnętrzną, gdzie komora zewnętrzna jest wykonana z tworzywa sztucznego lub metalu.

Szkło w kolbie otoczone jest odblaskową warstwą metalu. Nietłukąca się kolba, którą zwykle widzimy, składa się z dwóch warstw stali nierdzewnej z próżnią i warstwą odbijającą światło. Termos ma również kompaktową śrubę u góry.

Takie są cechy termosu. Na tej podstawie daj nam znać. Jak działa jako izolowany system? Powyższe cechy posiada kolba, która zapobiega przepływowi wymiany ciepła. Jest to możliwe dzięki przewodzeniu, promieniowaniu lub konwekcji.

Jak wiemy, przenoszenie ciepła jest możliwe poprzez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie z jednego ciała do drugiego. Przenoszenie ciepła przez przewodzenie ma miejsce, gdy stykają się dwa ciała o różnej temperaturze ciała. Podczas gdy konwekcja zachodzi w płynach, powiedzmy gazach i cieczach. Tutaj w konwekcji, ciepło jest przekazywane poprzez ruch cząsteczek samego płynu z jednego miejsca do drugiego. Wreszcie ciepło jest przenoszone przez cząstki radioaktywne w promieniowaniei nie wymagają nośnika.

Jak wspomniano powyżej, kolba ma próżnię. ten próżnia obecna w kolbie nie pozwala na wymianę ciepła przez przewodzenie. Jednocześnie śruba na górze służąca do zagęszczania kolby nie pozwala przenoszenie ciepła przez konwekcję jako ruch płynów cząsteczki są przez nią ograniczone. Odblaskowa wyściółka termosu w jego wewnętrznej komorze nie przepuszcza żadnego promieniowania z gorącej cieczy. Dzięki temu termos zapobiega również przenoszeniu ciepła przez promieniowanie.

 Dzięki tym funkcjom termosu nie ma możliwości odprowadzenia ciepła z termosu. A termos służy do utrzymywania gorącego płynu przez dłuższy czas. A produkt przechowywany w kolbie pozostaje gorący przez kilka godzin. Zamiast wkładać jakikolwiek materiał do termosu, aby produkt był gorący przez długie godziny. Pomiędzy dwiema wewnętrznymi okładzinami tworzy się próżnia, która nie pozwala na rozproszenie ciepła.

Zrzut ekranu 282 2
Termoflask Kredytowych Image: "Butelki wody" Kierunek światów CC0 1.0

Z powyższej procedury rozumiemy, że termos nie pozwala na wymianę ciepła między gorącym płynem wewnątrz a zimnym powietrzem w jego otoczeniu. Izolacja zapewniona w kolbie powoduje, że nie ma przenoszenia ciepła i jest to jedyna zasada, na której działa termos.

Dzięki temu zrozumieliśmy, że termos nie przepuszcza żadnej energii ani materii z otoczenia zgodnie z daną zasadą. To jest przyczyna powiedzenia termos jest systemem izolowanym.

Przeczytaj także: