12 Eksempler på termodynamiske systemer



den termodynamiske systemer de er genstand for undersøgelse af termodynamik. Et system kan defineres som en vis mængde stof eller et område i rummet, hvor opmærksomheden er fokuseret på analyse af et problem.

Desuden blev udtrykket termodynamik opfundet af den britiske matematiker og fysiker Thomson, der kombinerede de græske rødder for varme (Θέρμη: thermo) og magt eller styrke (δύναμις: dynamis).

Termodynamik er den gren af ​​fysikken, der er ansvarlig for at studere varme og dets potentiale til at producere energi og relaterede egenskaber begge aspekter.

Typer af termodynamiske systemer

I første omgang er nogle af de grundlæggende begreber relateret til termodynamiske systemer miljø, systemgrænse og univers.

Miljøet er alt uden for systemet, og grænsen er grænsefladen, der adskiller den fra miljøet. Endelig er universet en kombination af disse to elementer.

Et termodynamisk system kan være en hvilken som helst mængde stof, prøve eller maskine, som adskiller sig fra sit miljø på en veldefineret måde.

Denne adskillelse kan være ægte eller imaginær. Det bør også overvejes at hverken geometri eller den kemiske sammensætning eller fysisk tilstand af termodynamiske systemer er forudbestemt, så nogen af ​​dem kan ændre.

På den anden side er der tre typer termodynamiske systemer: lukket, åbent og isoleret. I lukkede systemer kan energi overføres mellem systemet og dets omgivelser, men ikke massen.

Hvis begge kan overføres, er det et åbent system. På den anden side, hvis der ikke er interaktion med miljøet, isoleres systemet.

15 konkrete eksempler på termodynamiske systemer

Lukkede systemer

I tilfælde af lukkede termodynamiske systemer krydser ikke materie grænsen for systemet. Men energien kan krydse det, men i form af varme eller arbejde. Følgende systemer illustrerer denne type:

-Forseglede pneumatiske stempler

-Kølemiddel i et kølesystem

-kalorimeter

-Planet Earth (får energi fra solen, men praktisk talt bytter ikke materiel ud med udefra).

-Trykkoger (hvis systemet er helt lukket, er der risiko for eksplosion)

Åbne systemer

I denne type systemer er der en udveksling af energi med miljøet, og der er ingen hindring for massen eller materien at krydse grænserne for systemet.

Derudover udføres arbejdet i eller af systemet. Nogle eksempler på åbne termodynamiske systemer inkluderer:

-Kogende vand i en gryde uden låg (varme og damp, hvilket er noget, undslippe i luften)

-turbiner

-kompressorer

-Varmevekslere

-Den menneskelige krop

Isolerede systemer

Et isoleret system er et, hvor arbejde ikke udføres i eller af systemet. Hverken er varme fjernet eller tilsat fra systemet.

Også materiel strømmer ikke ind eller ud af det. Meget få termodynamiske systemer er helt isolerede. Eksempler på dette er:

-Stiv forseglet stål cylinder indeholdende flydende nitrogen

-En neoprendragt

-Oxygen cylindre

-Hele det fysiske univers

-En termos (for at holde tingene koldt eller varmt)

referencer

  1. Wu, C. (2002). Intelligent Computer Based Engineering Termodynamik og Cycle Analysis. New York: Nova Publishers.
  2. Nag, P. K. (2013). Engineering Thermodynamics. New Delhi: McGraw-Hill Education.
  3. Han, F. (2017). Et moderne kursus i universitetsfysik: Optik, Termisk Fysik, Moderne Fysik. Singapore: World Scientific Publishing Company.
  4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Videnskaben om byggematerialer. London: Springer Science & Business Media.
  5. Rauf, B. S. (2012). Termodynamik Made Simple for Energy Engineers. Georgien: Fermont Press.