12 Príklady termodynamických systémov

termodynamické systémy sú predmetom štúdia termodynamiky. Systém môže byť definovaný ako určité množstvo hmoty, alebo oblasť v priestore, kde je pozornosť zameraná na analýzu problému.

Na druhej strane termodynamický termín bol vytvorený britským fyzikom a matematikom Thomsonom, ktorý spojil grécke korene pre teplo (Θέρμη: thermo) a moc alebo silu (δύναμις: dynamis).

Termodynamika je odvetvie fyziky, ktoré je zodpovedné za štúdium tepla a jeho potenciál produkovať energiu a vlastnosti súvisiace s oboma aspektmi.

Typy termodynamických systémov

V prvom rade sú niektoré zo základných pojmov súvisiacich s termodynamickými systémami prostredie, hranica systému a vesmír.

Prostredie je všetko mimo systému a jeho limit je rozhranie, ktoré ho oddeľuje od prostredia. Nakoniec, vesmír je kombináciou týchto dvoch prvkov.

Termodynamický systém môže byť akékoľvek množstvo látky, vzorky alebo stroja, ktoré sa od svojho prostredia oddelí dobre definovaným spôsobom.

Toto oddelenie môže byť reálne alebo imaginárne. Treba tiež vziať do úvahy, že ani geometria, ani chemické zloženie, ani fyzikálny stav termodynamických systémov nie sú vopred určené, a preto sa každý z nich môže zmeniť..

Na druhej strane existujú tri typy termodynamických systémov: uzavreté, otvorené a izolované. V uzavretých systémoch sa energia môže prenášať medzi systémom a jeho okolím, ale nie hmotnosťou.

Ak sa dajú preniesť oba, potom je to otvorený systém. Na druhej strane, ak neexistuje interakcia s prostredím, systém je izolovaný.

15 konkrétnych príkladov termodynamických systémov

Uzavreté systémy

V prípade uzavretých termodynamických systémov hmota neprekračuje hranicu systému. Energia ho však môže prekročiť, ale vo forme tepla alebo práce. Tento typ ilustrujú nasledujúce systémy:

-Utesnené pneumatické piesty

-Chladivo v chladiacom systéme

-kalorimeter

-Planéta Zem (získava energiu zo Slnka, ale prakticky nevymieňa hmotu s vonkajším prostredím).

-Tlakový hrniec (ak je systém úplne zatvorený, hrozí nebezpečenstvo výbuchu)

Otvorené systémy

V tomto type systémov dochádza k výmene energie so životným prostredím a neexistuje žiadna prekážka pre to, aby hmotnosť alebo hmota prekročila hranice systému..

Okrem toho sa práca vykonáva v systéme alebo prostredníctvom systému. Niektoré príklady otvorených termodynamických systémov zahŕňajú:

-Vriaca voda v hrnci bez veka (teplo a para, čo je hmota, uniká do vzduchu)

-turbíny

-kompresory

-Výmenníky tepla

-Ľudské telo

Izolované systémy

Izolovaný systém je taký, kde sa práca nevykonáva v systéme alebo systémom. Ani sa zo systému neodstráni ani nepridáva teplo.

Tiež hmota neprúdi dovnútra ani z nej. Veľmi málo termodynamických systémov je úplne izolovaných. Príkladmi sú:

-Tuhý utesnený oceľový valec obsahujúci kvapalný dusík

-Neoprénový oblek

-Kyslíkové fľaše

-Celý fyzický vesmír

-Termoska (na udržanie chladu alebo tepla)

referencie

1. Wu, C. (2002). Inteligentná počítačová inžinierska termodynamika a analýza cyklu. New York: Nova Publishers.
2. Nag, P. K. (2013). Technická termodynamika. New Delhi: McGraw-Hill Education.
3. Han, F. (2017). Moderný kurz univerzitnej fyziky: optika, tepelná fyzika, moderná fyzika. Singapur: Svetová vedecká vydavateľská spoločnosť.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Veda stavebných materiálov. Londýn: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B. S. (2012). Termodynamika jednoduchá pre energetických inžinierov. Gruzínsko: The Fermont Press.