Pojasnimo, kakšna je razlika med odprtim, zaprtim in izoliranim sistemom, odnos vsakega do okolja in njegove značilnosti.
Kakšna je razlika med odprtim, zaprtim in izoliranim sistemom?
Da bi razumeli razliko med a odprt sistem, a sistem zaprt in a izoliran sistem, moramo najprej razumeti, kaj mislimo z "sistem”. Kot ga opredeljuje slovar, je sistem niz medsebojno povezanih in urejenih stvari, ki prispevajo k cilju.
Se pravi, da je sistem organizirana celota, pojem, ki velja tako za določene sklope telesnih organov ali za celoto naravnega ekosistema, kot tudi za različne pojave in temperature zraka v ozračju. Vsak segment vesolja, za katerega se odločimo, da ga preučimo sam po sebi, pri čemer ignoriramo ostalo in se osredotočamo na njegove notranje odnose, je sistem.
Ta pojem je izredno uporaben v fiziki, saj na prvi pogled sistemski prepoznamo lahko energetske in materialne pojave, ki se dogajajo okoli nas.
Tako je običajno govoriti o fizičnih sistemih, kot so sistemi termodinamična, v katerem je tok zadeva Y Energija notranji, ki je lahko bolj ali manj povezan z okoljem. To pomeni, da je sistem lahko bolj odprt ali bolj zaprt, odvisno od tega, koliko informacije vstopiti in izstopiti iz njega. Informacije, ki krožijo, so lahko na primer snov in/ali energija.
Tako imamo tri glavne vrste fizičnih sistemov: odprte, zaprte in izolirane.
- Odprti sistemi. So tisti, ki svobodno izmenjujejo snov in energijo z zunanjostjo. Naša telesa so na primer sistemi, ki se nenehno izmenjujejo z okoljem: vanje vstopata kisik in hrana, izločajo pa se odpadne snovi, kot npr. CO2 ali amoniak v urinu. Poleg tega nenehno izgubljamo toploto, ko je okolje hladnejše, in izgubljamo vlažnost (vodna para) z vsakim vdihom.
- Zaprti sistemi. So tisti, ki prosto izmenjujejo energijo (ne pa snovi) s svojim okoljem. Ta energija je lahko v obliki toplote, svetloba oz delo. Na primer, žarnica je zaprt sistem, v katerega niti en delec snovi ne vstopi ali zapusti, ampak vstopi elektrika in se ekstrahira svetlobna energija V zameno.
- Izolirani sistemi. So tisti, ki ne izmenjujejo snovi ali energije z okoljem, bodisi zato, ker so zelo oddaljeni od katerega koli drugega sistema ali ker imajo ovire, ki zmanjšujejo (ali v idealnem primeru preprečujejo) prehod med notranjostjo in zunanjostjo. Na primer, termos za vročo vodo je zasnovan tako, da čim bolj upočasni (preprečiti je popolnoma nemogoče) hlajenje tekočin v notranjosti in tako zmanjša izgubo toplote iz snovi.
Vztrajati moramo, da v ožjem smislu v vesolju ni popolnoma izoliranega sistema. Vsi sistemi si do neke mere izmenjujejo informacije s svojim okoljem, čeprav v nekaterih primerih v zanemarljivih količinah ali preprosto tako, da jih je mogoče zanemariti pri preučevanju samega sistema.