12 Esimerkkejä termodynaamisista järjestelmistä

termodynaamiset järjestelmät ne ovat termodynamiikan tutkimuksen kohde. Järjestelmä voidaan määritellä tiettyyn aineen määrään tai alueeseen, jossa huomiota kiinnitetään ongelman analyysiin.

Toisaalta termodynaamista termiä loi brittiläinen fyysikko ja matemaatikko Thomson, jotka yhdistivät kreikan juuret lämpöön (Θέρμη: thermo) ja voimaa tai voimaa (δύναμις: dynamis).

Termodynamiikka on fysiikan haara, jonka tehtävänä on tutkia lämpöä ja sen potentiaalia tuottaa energiaa sekä ominaisuuksia, jotka liittyvät molempiin näkökohtiin.

Termodynaamisten järjestelmien tyypit

Ensinnäkin jotkut termodynamiikkajärjestelmiin liittyvät peruskäsitteet ovat ympäristö, järjestelmäraja ja universumi.

Ympäristö on kaikki järjestelmän ulkopuolella, ja sen raja on rajapinta, joka erottaa sen ympäristöstä. Lopuksi maailmankaikkeus on näiden kahden elementin yhdistelmä.

Termodynaaminen järjestelmä voi olla mikä tahansa määrä ainetta, näytettä tai konetta, joka erottuu ympäristöstään hyvin määritellyllä tavalla.

Tämä erottelu voi olla todellinen tai kuvitteellinen. On myös otettava huomioon, että termodynaamisten järjestelmien geometria, kemiallinen koostumus tai fysikaalinen tila eivät ole ennalta määrättyjä, minkä vuoksi jokin niistä voi muuttua.

Toisaalta on olemassa kolmenlaisia ​​termodynaamisia järjestelmiä: suljettu, avoin ja eristetty. Suljetuissa järjestelmissä energia voidaan siirtää järjestelmän ja sen ympäristön välillä, mutta ei massaa.

Jos molempia voidaan siirtää, se on avoin järjestelmä. Toisaalta, jos ei ole vuorovaikutusta ympäristön kanssa, järjestelmä on eristetty.

15 konkreettista esimerkkiä termodynaamisista järjestelmistä

Suljetut järjestelmät

Suljettujen termodynaamisten järjestelmien tapauksessa aine ei ylitä järjestelmän rajaa. Energia voi kuitenkin ylittää sen, mutta lämmön tai työn muodossa. Seuraavat järjestelmät kuvaavat tätä tyyppiä:

-Suljetut pneumaattiset männät

-Kylmäaine jäähdytysjärjestelmässä

-kalorimetri

-Planet Earth (saa energiaa auringosta, mutta käytännössä ei vaihda asiaa ulkopuolelle).

-Painekattila (jos järjestelmä on täysin suljettu, on olemassa räjähdysvaara)

Avoimet järjestelmät

Tämäntyyppisissä järjestelmissä on energianvaihtoa ympäristön kanssa, eikä massan tai aineen ylittäminen järjestelmän rajojen yli ole esteenä..

Lisäksi työ tehdään järjestelmässä tai järjestelmässä. Esimerkkejä avoimista termodynaamisista järjestelmistä ovat:

-Kiehuva vesi potissa, jossa ei ole kantta (lämpö ja höyry, mikä on ainetta, paeta ilmaan)

-turbiinit

-kompressorit

-Lämmönvaihtimet

-Ihmiskeho

Eristetyt järjestelmät

Erillinen järjestelmä on sellainen, jossa työtä ei tehdä järjestelmässä tai järjestelmässä. Kumpikaan ei ole lämmön poistoa tai lisäystä järjestelmästä.

Myöskään aine ei virtaa sisään tai ulos. Erittäin harvat termodynaamiset järjestelmät ovat täysin eristettyjä. Esimerkkejä tästä ovat:

-Jäykkä suljettu terässylinteri, joka sisältää nestemäistä typpeä

-Neopreenipuku

-Happisylinterit

-Koko fyysinen universumi

-Lämpö (pitää asiat kylminä tai kuumina)

viittaukset

1. Wu, C. (2002). Älykäs tietokonepohjainen termodynamiikka ja työkiertoanalyysi. New York: Nova Publishers.
2. Nag, P. K. (2013). Tekninen termodynamiikka. New Delhi: McGraw-Hillin koulutus.
3. Han, F. (2017). Moderni kurssi yliopiston fysiikassa: optiikka, lämpöfysiikka, moderni fysiikka. Singapore: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Rakennusmateriaalien tiede. Lontoo: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B. S. (2012). Thermodynamics on yksinkertaistettu Energy Engineersille. Georgia: Fermont Press.