- Kaj je izoliran sistem?
- Značilnosti izoliranega sistema
- Primeri izoliranih sistemov
- Odprti sistemi
- Zaprti sistemi
Pojasnimo, kaj je izoliran sistem, njegove značilnosti in različne primere. Tudi, kaj so odprti in zaprti sistemi.
Kaj je izoliran sistem?
V fizično termodinamika, izoliran sistem se razume kot tisti sistemi v katerem ni menjave oz zadeva niti od Energija z okoljem, zaradi delovanja neke vrste ovir, ki omogočajo ohranjanje sistemskih virov, hkrati pa preprečujejo vstop virov od zunaj.
V tem se razlikujejo od zaprtih sistemov, ki so na istem področju fizike sposobni izmenjevati energijo z okolje (vendar ne materije), še bolj pa odprtih sistemov, v katerih izmenjava obeh stvari poteka prosto.
Po navedbah Splošna teorija sistemov sistem, ki se je pojavil sredi dvajsetega stoletja, je del vesolja, ki se za študij šteje za ločenega in ločenega od svojega okolja. Ta perspektiva se uporablja tako v naravne znanosti kot v družbene vede.
Vendar pa se večinoma uporablja izraz izolirani sistem na področju fizike. Njegovo delovanje na tem področju določajo ohranitveni zakoni, po katerih določene velikosti ostanejo v izoliranem sistemu vsaj za nekaj časa konstantne. To velja za oba maso, Energija, električni naboj, kotni in linearni moment.
Značilnosti izoliranega sistema
Za izolirane sisteme je značilno naslednje:
- Imajo nekakšne ovire, znane kot izolatorji, ki znatno in zloglasno omejujejo izmenjavo med notranjostjo in zunanjostjo.
- Dokler ostanejo izolirani, ostajajo njihovi viri in lastnosti stalni in stabilni, torej nespremenljivi: nič ne pride ven in nič ne pride noter ali vsaj ne v pomembnem obsegu.
- Ne obstaja niti popolna izolacija niti popolni izolatorji: vsi imajo določeno mejo izgube ali puščanja, vendar je v mnogih primerih ta meja med preučevanjem sistema običajno zanemarljiva ali nepomembna.
- V mnogih primerih je izolacija, proizvedena v sistemu, začasna in glede na zadostno količino vreme, vaša stopnja izgube ali netočnost je poudarjena.
Primeri izoliranih sistemov
Možni primeri izoliranega sistema so naslednji:
- Termalna posoda, ki vzdržuje temperaturo od snovi, kot cava na plaži ali termos za vročo kavo.
- Zimska oblačila, ki nas izolirajo od mrzlega zraka in nam zato preprečujejo, da bi občutno izgubljali telesno toploto.
- Električni prevodni kabli, ki so pokriti z materialom izolacijski (guma ali plastika), da zmanjšamo izgubo električne energije pri prevozu do naših domov (in tudi, da nekatere mimoidoče udari električni udar).
- Gumijasti škornji, ki jih uporabljamo za hojo po poplavljenem terenu ali po snegu, ki preprečujejo vdor vode v naše noge.
Odprti sistemi
Odprti sistemi so tisti, ki svobodno izmenjujejo informacije, snov in/ali energijo z okoljem, brez omejitev ali ovir, ki bistveno omejujejo prehod med notranjostjo in zunanjostjo. So torej sistemi neskončnih, a zunanjih virov, ki so v nenehni povezavi z okoljem.
Zaprti sistemi
Zaprti sistemi so tisti, v katerih ni izmenjave snovi med notranjostjo in zunanjostjo. Zato imajo omejena, vendar lastna sredstva. Vendar pa lahko z okoljem izmenjuje energijo ali pa tudi ne. V praksi so zaprti sistemi veliko pogostejši kot izolirani sistemi.