12 EXEMPLE DE SISTEME TERMODINAMICE - ŞTIINŢĂ - 2025

Sistemele termodinamice sunt obiectul de studiu al termodinamicii. Un sistem poate fi definit ca o anumită cantitate de materie, sau o regiune din spațiu în care atenția este concentrată pe analiza unei probleme.

Pe de altă parte, termenul termodinamic a fost inventat de fizicianul și matematicianul britanic Thomson, care au combinat rădăcinile grecești pentru căldură (Θέρμη: thermo) și putere sau forță (δύναμις: dinamis).

Termodinamica este ramura fizicii care este responsabilă de studierea căldurii și a potențialului său de a produce energie și a proprietăților legate de ambele aspecte.

Tipuri de sisteme termodinamice

În primul caz, unele dintre conceptele de bază legate de sistemele termodinamice sunt mediul, limita sistemului și universul.

Mediul este totul extern sistemului, iar limita lui este interfața care îl separă de mediu. În cele din urmă, universul este combinația acestor două elemente.

Un sistem termodinamic poate fi orice cantitate de substanță, eșantion sau mașină care este separată de mediul său într-un mod bine definit.

Această separare poate fi reală sau imaginată. Trebuie de asemenea considerat că nici geometria, nici compoziția chimică și nici starea fizică a sistemelor termodinamice nu sunt predeterminate, prin urmare, oricare dintre ele se poate schimba.

Pe de altă parte, există trei tipuri de sisteme termodinamice: închise, deschise și izolate. În sistemele închise, energia poate fi transferată între sistem și împrejurimi, dar nu și masă.

Dacă ambele pot fi transferate, atunci este un sistem deschis. Pe de altă parte, dacă nu există niciun tip de interacțiune cu mediul înconjurător, sistemul este izolat.

15 exemple concrete de sisteme termodinamice

Sisteme închise

În cazul sistemelor termodinamice închise, materia nu trece granița sistemului. Totuși, energia o poate traversa, dar sub formă de căldură sau de lucru. Următoarele sisteme ilustrează acest tip:

-Pistoane pneumatice sigilate

-Refrigerent într-un sistem de refrigerare

-Calorimetru

-Planeta Pamant (obtine energie de la Soare, dar practic nu face schimb de materie cu exteriorul).

-Oala de presiune (dacă sistemul este complet închis, există riscul de explozie)

Sisteme deschise

În acest tip de sistem, există un schimb de energie cu mediul înconjurător și nu există niciun impediment pentru ca masa sau materia să treacă limitele sistemului.

De asemenea, se lucrează la sistem sau la sistem. Câteva exemple de sisteme termodinamice deschise includ:

-Botarea apei într-un vas fără capac (căldură și abur, care este materie, scapă în aer)

-Turbines

-Compressors

-Schimbatoare de caldura

-Corpul uman

Sisteme izolate

Un sistem izolat este unul în care nu se lucrează în sistem sau de către sistem. Nici sistemul nu este îndepărtat sau adăugat din sistem.

De asemenea, materia nu curge în sau din ea. Foarte puține sisteme termodinamice sunt total izolate. Exemple în acest sens sunt:

-Cilindru sigilat din oțel sigilat care conține azot lichid

-Un costum de neopren

-Cilindri de oxigen

-Totul univers fizic

-Un termos (pentru a menține lucrurile reci sau fierbinți)

Referințe

1. Wu, C. (2002). Inginerie inteligentă bazată pe computer Termodinamica și analiza ciclului. New York: Nova Editori.
2. Nag, PK (2013). Termodinamica Inginerie. New Delhi: McGraw-Hill Education.
3. Han, F. (2017). Un curs modern în fizică universitară: optică, fizică termică, fizică modernă. Singapore: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Știința materialelor de construcție. Londra: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, BS (2012). Termodinamica simplă pentru inginerii de energie. Georgia: The Fermont Press.