12 Példák a termodinamikai rendszerekre

az termodinamikai rendszerek a termodinamika vizsgálatának tárgya. A rendszer bizonyos mennyiségű anyagként definiálható, vagy olyan térség, ahol a figyelem a probléma elemzésére összpontosít.

Másrészről a termodinamikai kifejezést Thomson brit fizikus és matematikus alkotta meg, akik a görög gyökereket kombinálták a hőre (Θέρμη: thermo) és a hatalomra vagy erőre (δύναμις: dynamis).

A termodinamika a fizika ága, amely felelős a hő és az energiatermelési potenciál tanulmányozásáért, valamint a mindkét szemponthoz kapcsolódó tulajdonságokkal..

Termodinamikai rendszerek típusai

Először is, a termodinamikai rendszerekkel kapcsolatos alapfogalmak egy része a környezet, a rendszerhatár és az univerzum.

A környezet mindent a rendszeren kívül esik, és annak határa a környezetet elválasztó interfész. Végül, az univerzum a két elem kombinációja.

A termodinamikai rendszer lehet bármilyen mennyiségű anyag, minta vagy gép, amely jól elkülönül a környezetétől.

Ez az elválasztás valóságos vagy képzeletbeli lehet. Azt is figyelembe kell venni, hogy a termodinamikai rendszerek geometriája, kémiai összetétele és fizikai állapota sem előre meghatározott, ezért bármelyikük megváltozhat..

Másrészt háromféle termodinamikai rendszer létezik: zárt, nyitott és izolált. Zárt rendszerekben az energia a rendszer és a környezete között átvihető, de nem a tömeg.

Ha mindkettő átvihető, akkor egy nyitott rendszer. Másrészt, ha nincs kölcsönhatás a környezettel, a rendszer elkülönül.

15 konkrét példa a termodinamikai rendszerekre

Zárt rendszerek

Zárt termodinamikai rendszerek esetén az anyag nem lép át a rendszerhatáron. Az energia azonban áthidalható, de hő vagy munka formájában. A következő rendszerek illusztrálják ezt a típusot:

-Zárt pneumatikus dugattyúk

-Hűtőközeg hűtő rendszerben

-hőmennyiségmérő

-Föld bolygó (energiát szerez a Naptól, de gyakorlatilag nem cserél az anyaggal a külsővel).

-Nyomássütő (ha a rendszer teljesen zárt, robbanásveszély áll fenn)

Nyitott rendszerek

Ilyen típusú rendszerek esetében az energiacserét a környezettel folytatják, és nincs akadálya annak, hogy a tömeg vagy az anyag áthaladjon a rendszer határain..

Ezenkívül a munka a rendszerben vagy a rendszerben történik. Néhány példa a nyitott termodinamikai rendszerekre:

-Forrásban lévő víz fedél nélkül (hő és gőz, ami anyag, menekülés a levegőbe)

-turbinák

-kompresszorok

-Hőcserélők

-Az emberi test

Elszigetelt rendszerek

Az izolált rendszer olyan, ahol a munka nem történik meg a rendszerben vagy a rendszerben. Sem a hő, sem a rendszer nem kerül hozzáadásra.

Az anyag nem folyik be belőle vagy onnan. Nagyon kevés termodinamikai rendszer teljesen izolált. Ilyen például:

-Folyékony nitrogént tartalmazó merev, zárt acélhenger

-Egy neoprén ruha

-Oxigén palackok

-A teljes fizikai világegyetem

-Termosz (a hideg vagy meleg dolgok megtartásához)

referenciák

1. Wu, C. (2002). Intelligens számítógépes mérnöki termodinamika és cikluselemzés. New York: Nova Publishers.
2. Nag, P. K. (2013). Műszaki termodinamika. New Delhi: McGraw-Hill oktatás.
3. Han, F. (2017). Modern egyetemi fizika: optika, termikus fizika, modern fizika. Szingapúr: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Az építőanyagok tudománya. London: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B. S. (2012). Az Energy Engineers számára egyszerűsített termodinamika. Grúzia: A Fermont Press.