Υπάρχουν διάφοροι τύποι συστημάτων θερμοδυναμικής: μονωμένοι και μη μονωμένοι. Όπου συναντώνται, όταν εφαρμόζονται, δείχνει πόσο χρήσιμο μπορεί να είναι και πώς να φροντίσει για αυτούς. Διαφορετικά, εάν τα συστήματα αυτά αποδειχθούν επιβλαβή για την ανθρώπινη δουλειά, πώς να τα ξεφορτωθείτε.
Τι είναι αυτό;
Ένα απομονωμένο σύστημα είναι απολύτως κάθε συσσώρευση ατόμων και μορίων (πράγμα, πλανήτης, ανθρώπινο σώμα) που αποθηκεύει την ενέργεια της κάθε ύλης από μόνη της. Ένα τέτοιο σύστημα είναι εντελώς απομονωμένο από τον έξω κόσμο, ονομάζεται επίσης κλειστό.
Η ουσία ενός απομονωμένου συστήματος είναι ότι, με όλη του την επιθυμία, δεν θα μοιράζεται θερμότητα, δεν θα σπαταλάει ενέργεια, θα πρέπει να απομακρυνθεί από αυτό με βία. Για παράδειγμα, μπορείτε να δείτε το ενυδρείο. Μέσα σε αυτό, διεξάγονται οι διαδικασίες: το ψάρι πεθαίνει, το νερό επιδεινώνεται, τα κοχύλια καταστρέφονται. Αλλά το ενυδρείο δεν έρχεται σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον.
Ένα άλλο παράδειγμα ενός απομονωμένου συστήματος είναι ένας σίδηρος - δεν θα δαπανήσει την ίδια ενέργεια, δεν θα μοιράζεται ουσίες. Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται στους κινητήρες δεξαμενών, στο ηλιακό σύστημα - σε όλα όσα δεν μοιράζονται ενέργεια με άλλους.
Ένα κλειστό μονωμένο σύστημα δεν μπορεί να αποδοθεί σε ένα αυτοκίνητο - κινούνται με μια ορισμένη ταχύτητα! Επίσης, δεν περιλαμβάνουν τσαγιέρες, φυτά, ζωντανούς οργανισμούς - μοιράζονται ουσίες με τον έξω κόσμο. Οι ζωντανοί οργανισμοί εκκρίνουν μεταβολικά προϊόντα, φυτά - οξυγόνο, βραστήρα - ατμό όταν βράζουν.
Ένα ενδιαφέρον γεγονός: κλειστό ονομάζεται ένα τέτοιο σύστημα, όπου το άθροισμα των δυνάμεων και των παραγόμενων εργασιών είναι μηδενικό και απομονωμένο - όπου τα σώματα απλώς ενεργούν ξεχωριστά από άλλα συστήματα. Επιπλέον, ένα απομονωμένο σύστημα δεν είναι πάντα κλειστό, αλλά ένα κλειστό σύστημα θα είναι απαραίτητα απομονωμένο.
Σε κινήσεις - μια παγίδα
Υπάρχει μια προειδοποίηση: δεν μπορούν να κινούνται μόνοι τους, αλλά αν κάποιος τους κινήσει, ο κανόνας δεν παραβιάζεται. Έτσι, αν πάρετε ένα απομονωμένο σύστημα και το ρίξετε από ένα ύψος, πέστε τυχαία, ρίξτε το από ένα αλεξίπτωτο - δεν έχει σημασία, δεν θα σταματήσει να απομονώνεται. Εκτός αν, φυσικά, το διασπάσετε κάτω από τέτοιες ενέργειες - η ίδια φιάλη νερού που ρίχνεται από ένα ύψος θα απελευθερώσει όλο το νερό - θα μοιραστεί την ουσία με άλλα συστήματα - πράγμα που σημαίνει ότι το σύστημα δεν θα είναι πλέον κλειστό.
Ένα πιστόλι και μια σφαίρα ταιριάζουν στην περιγραφή αυτή - δεν λειτουργεί χωρίς ένα δάχτυλο στη σκανδάλη, ένα βαρύ σώμα και τη Γη - τίποτα δεν συμβαίνει αν δεν πιέσετε το σώμα στο έδαφος.
Η θερμότητα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη
Ένα απομονωμένο σύστημα στη θερμοδυναμική είναι μια μακροεντολή που ποτέ δεν μοιράζεται τίποτα: η ενέργεια, η ύλη και η θερμότητα δεν υπερβαίνουν το σύστημα. Ως παράδειγμα - ένα θερμός. Διατηρεί το βαθμό του τσαγιού που χύνεται σε αυτό, δεν θα μοιραστεί βίαια το ποτό χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση (ανοίξτε και χύστε τον εαυτό του) και δεν ξοδεύει ενέργεια παντού.
Επιπλέον, ένα απομονωμένο σύστημα επιδιώκει πάντοτε να εισέρχεται σε θερμοδυναμική ισορροπία και κάποιος άλλος χρειάζεται να το βγάλει από αυτή την κατάσταση. Δηλαδή, αν δώσετε ένα παράδειγμα του ίδιου θερμοσόκ, τότε με μια μακρά παραμονή στο περιβάλλον, το τσάι θα κρυώσει ακόμα. Επομένως, χρειαζόμαστε ένα άτομο που το πλημμυρίζει πάλι με ζεστό τσάι και το σύστημα θα απομονώνεται και πάλι θερμοδυναμικά.
Γιατί χρειάζεται;
Η έννοια ενός απομονωμένου συστήματος καλύπτει πολλούς μηχανισμούς, συστήματα και οικοσυστήματα. Ένα πρόσωπο πρέπει να καταλάβει πώς είναι τακτοποιημένα για να φροντίζουν σωστά για αυτούς. Αν αυτό είναι ένα ενυδρείο, τότε προτού να το βάλετε με τα χέρια και τα πόδια, προσπαθώντας να το καθαρίσετε, θα πρέπει πρώτα να δείτε πώς να κάνετε τα πάντα για να μην το ενοχλείτε. Εάν πρόκειται για μηχανισμούς ή εξοπλισμό - πώς να τις χρησιμοποιήσετε, ώστε να μην είναι οδυνηρά οδυνηρό να τις επισκευάσετε.
Ταυτόχρονα, εάν το παίρνουμε σε παγκόσμια κλίμακα, η έρημος είναι επίσης ένα απομονωμένο σύστημα: μέσα του υπάρχουν ορισμένοι μηχανισμοί ζωτικής σημασίας δραστηριότητας, οι οποίοι δεν υπερβαίνουν αυτό. Τα δάση, οι στέπες, τα ηφαίστεια και η ατμόσφαιρα χρησιμεύουν ως σχετικά απομονωμένα οικοσυστήματα. Οι άνθρωποι, δεν καταλαβαίνουν πώς δουλεύουν, μερικές φορές οι ίδιοι δεν συνειδητοποιούν το μέγεθος των προβλημάτων που δημιουργούν.
Υπάρχει ένα ακόμα "αλλά". Ένα απομονωμένο σύστημα δεν θα υπάρχει ποτέ ξεχωριστά από άλλα συστήματα. Αλλά αυτή η έννοια υπάρχει. Είναι βολικό για τους υπολογισμούς στα μαθηματικά, τη θερμοδυναμική, τη χημεία και τη φυσική. Όλη η ενέργεια και η ουσία που εκπέμπει το απομονωμένο σύστημα είναι μηδέν και λειτουργεί με τους αριθμούς που χρειάζονται αυτή τη στιγμή.
Απομονώνουμε το μη μονωτικό!
Ακόμα και ένα ανοιχτό σύστημα μπορεί να απομονωθεί αν είναι περιφραγμένο από κάτι από το περιβάλλον. Το αδιαβατικό σύστημα λειτουργεί ως διαμέρισμα, το οποίο χρησιμεύει ως κέλυφος για ένα ανοιχτό σύστημα, καθιστώντας το κλειστό. Μπορεί να συγκριθεί με το φύλλο που περιβάλλει ένα αντικείμενο σε μια προσπάθεια να το προστατεύσει από το ηλιακό φως.
Αν κοιτάξουμε με μια ευρύτερη έννοια, τότε η ατμόσφαιρα για τη Γη μπορεί να χρησιμεύσει ως παράδειγμα - προστατεύει τον πλανήτη από την κοσμική επιρροή και χρησιμεύει ως κέλυφος που μας δίνει ζωή.
Υπάρχει ένας νόμος διατήρησης της ορμής για ένα κλειστό απομονωμένο σύστημα: Το άθροισμα των παλμών σε ένα κλειστό σύστημα παραμένει σταθερό, σαν τα σώματα να μην αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσα στο σύστημα. Και αυτό είναι σωστό: αν και η δύναμη των παρορμήσεων μπορεί να αλλάξει με το χρόνο, τις περιστάσεις, τις ευκαιρίες, το ποσό τους θα παραμείνει σταθερό.
