Objašnjavamo koja je razlika između otvorenog, zatvorenog i izoliranog sustava, odnos svakog od njih s okolinom i njegove karakteristike.
Koja je razlika između otvorenog, zatvorenog i izoliranog sustava?
Da bismo razumjeli razliku između a otvoreni sustav, a sustav zatvoren i a izolirani sustav, prvo moramo razumjeti što mislimo pod "sustav”. Kako ga rječnik definira, sustav je skup međusobno povezanih i uređenih stvari koje doprinose kraju.
Naime, sustav je organizirana cjelina, pojam koji se odnosi i na određene skupove tjelesnih organa, ili na ukupnost prirodnog ekosustava, kao i na različite pojave i temperature zraka u atmosferi. Svaki segment svemira koji odlučimo proučavati sam po sebi, zanemarujući ostatak i fokusirajući se na njegove unutarnje odnose, sustav je.
Ovaj je pojam iznimno koristan u fizici, budući da je kroz pogled sustavno možemo identificirati energetske i materijalne pojave koje se događaju oko nas.
Stoga je uobičajeno govoriti o fizičkim sustavima, kao što su sustavi termodinamički, u kojem postoji tok od materija Y Energija unutarnje, koje se mogu više ili manje povezati s okolinom. Odnosno, sustav može biti otvoreniji ili zatvoreniji, ovisno o tome koliko informacija ulaziti i izlaziti iz njega. Informacije koje kruže mogu biti na primjer materija i/ili energija.
Dakle, imamo tri glavne vrste fizičkih sustava: otvorene, zatvorene i izolirane.
- Otvoreni sustavi. Oni su oni koji slobodno razmjenjuju materiju i energiju s vanjskim. Na primjer, naša su tijela sama po sebi sustavi u kontinuiranoj razmjeni s okolinom: kisik i hrana ulaze u njih, a otpadne tvari se izbacuju, kao npr. CO2 ili amonijak u urinu. Osim toga, kontinuirano gubimo toplinu kada je okolina hladnija, a gubimo vlažnost (vodena para) svakim dahom koji udahnemo.
- Zatvoreni sustavi. Oni su oni koji slobodno razmjenjuju energiju (ali ne i materiju) sa svojom okolinom. Ova energija može biti u obliku toplina, svjetlo ili posao. Na primjer, žarulja je zatvoreni sustav u koji niti jedna čestica materije ne ulazi niti izlazi, ali ulazi struja i vadi se svjetlosna energija Za uzvrat.
- Izolirani sustavi. To su oni koji ne izmjenjuju materiju ili energiju s okolinom, bilo zato što su jako udaljeni od bilo kojeg drugog sustava ili zato što imaju barijere koje smanjuju (ili, u idealnom slučaju, sprječavaju) tranzit između iznutra i izvana. Na primjer, termos za toplu vodu dizajniran je tako da odgodi što je više moguće (spriječiti to je nemoguće) hlađenje tekućine unutar, čime se minimizira gubitak topline iz tvari.
Moramo inzistirati da u strogom smislu ne postoji potpuno izoliran sustav u svemiru. Svi sustavi u određenoj mjeri razmjenjuju informacije sa svojim okruženjem, iako u nekim slučajevima u zanemarivim količinama ili jednostavno na takav način da se one mogu zanemariti za proučavanje samog sustava.