Thermodynamische systemen worden geclassificeerd als open, gesloten of geïsoleerd. De open systeem Het is waar energie en materie het systeem kunnen binnenkomen of verlaten. De systeem gesloten Het is degene waar alleen energie wordt overgedragen. De geïsoleerd systeem staat het binnenkomen of verlaten van energie of materie niet toe.
In thermodynamica, een systeem Het is het deel of gedeelte van het universum dat wordt bestudeerd. Het systeem bestaat doorgaans uit een specifieke hoeveelheid chemische stof (fen) of materie binnen gedefinieerde limieten. Alles dat buiten de limieten van het systeem valt, wordt geclassificeerd als omgeving. Een systeem kan de aarde zijn of een bak met water op de keukentafel..
| Open systeem | Systeem gesloten | Geïsoleerd systeem | |
|---|---|---|---|
| Definitie | Thermodynamisch systeem waarbij er energie en materie wordt uitgewisseld met de omgeving. | Thermodynamisch systeem waarbij energie wordt uitgewisseld met de omgeving. | Thermodynamisch systeem waarbij geen uitwisseling van energie of materie met de omgeving plaatsvindt. |
| Energie | Ga naar binnen of ga weg. | Ga naar binnen of ga weg. | Komt niet binnen en gaat niet weg. |
| Er toe doen | Er is uitwisseling van materie met de omgeving. | Er is geen uitwisseling van materie met de omgeving. | Er is geen uitwisseling van materie met de omgeving. |
| Voorbeelden | De aarde, een onbedekte pan met kokend water, de cel. | Een fles water in de koelkast, | Een gesloten thermoskan. |
Een open systeem is een thermodynamisch systeem waarbij het binnenkomen en verlaten van materie en energie vindt plaats van en naar de omgeving. De aarde is bijvoorbeeld een open systeem omdat stralingsenergie van de zon en materiaal zoals meteorieten en gassen binnenkomt en kunstmatige satellieten, gassen en straling de aarde verlaten..
Een open systeem kan op twee manieren energie uitwisselen met zijn omgeving: werk en warmte. De baan Het wordt gegeven door de beweging van een object uitgevoerd door een kracht. De heet wordt gegeven door de overdracht van thermische energie.
Als de aarde een geïsoleerd systeem was, zou er geen leven mogelijk zijn, omdat het afhangt van de energie van de zon en de materie die uit de ruimte komt.
Om te kunnen leven, hebben mensen aardewerk en energie nodig, die we uit voedsel halen. Daarnaast geven we ook energie vrij, in de vorm van warmte en werk, en materie, zoals biologisch afval, zweet en adem..
Een gesloten systeem is een thermodynamisch systeem waarbij energie-input en output vindt plaats van en naar de omgeving. In dit geval variëren de materie of stoffen in het systeem niet in hoeveelheid..
Een heel eenvoudig voorbeeld is wanneer we een deksel op een pan doen terwijl de soep kookt. Door de pot te verwarmen leveren we thermische energie, terwijl wat er in de pot zit er niet uit kan en het water condenseert op de wanden van de pot..
Een voorbeeld van een gesloten systeem is dat van tuinen die in glas zijn verzegeld. We kunnen een minituin laten groeien in een afgesloten pot: autotrofe planten hebben alleen stralingsenergie nodig om fotosynthese te produceren. Lucht en water in de fles gaan niet naar binnen of naar buiten.
In feite werd dit type systeem tijdens de kolonisatie vaak gebruikt op lange reizen over de wereld om planten te vervoeren..
Een geïsoleerd systeem is een thermodynamisch systeem waar er is geen in- en / of uitgang van materie en energie van en naar de omgeving. Dit is eigenlijk een geïdealiseerde toestand, het dichtst dat we kennen bij een geïsoleerd systeem is een gesloten thermoskan of Dewar-kan. De isolerende wanden van de thermoskan houden de stoffen binnen warm of koud, waardoor de energie-uitwisseling met de buitenwereld niet tot stand komt.
Dewar-kannen worden gemaakt om gassen of vloeistoffen erg koud (bijvoorbeeld vloeibare stikstof of droogijs) of erg heet te houden, voor een langere tijd. Ze komen het dichtst in de buurt van een geïsoleerd systeem in het laboratorium. Ze worden gekenmerkt door een dubbelwandige vacuümafdichting, zodat er geen tussenliggende lucht is om warmtestroom mogelijk te maken.
Mogelijk bent u geïnteresseerd in meer informatie over:
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.