- Što je izolirani sustav?
- Karakteristike izoliranog sustava
- Primjeri izoliranih sustava
- Otvoreni sustavi
- Zatvoreni sustavi
Objašnjavamo što je izolirani sustav, njegove karakteristike i razne primjere. Također, što su otvoreni i zatvoreni sustavi.
Što je izolirani sustav?
U fizički termodinamika, izoliranim sustavom se podrazumijevaju oni sustava u kojoj nema razmjene ili materija niti od Energija s okolinom, zbog djelovanja neke vrste barijera koje omogućuju očuvanje resursa sustava, dok onemogućuju ulaz resursa izvana.
Po tome se razlikuju od zatvorenih sustava koji su u istom području fizike sposobni izmjenjivati energiju s okoliš (ali ne materija), a još više otvorenih sustava, u kojima se razmjena obiju stvari odvija slobodno.
Prema Opća teorija sustava nastao sredinom dvadesetog stoljeća, sustav je dio svemira koji se, radi proučavanja, smatra odvojenim i razgraničenim od svog okruženja. Ova perspektiva se koristi i u prirodne znanosti kao u društvene znanosti.
Međutim, termin izolirani sustav se uglavnom koristi u području fizike. Njegovo djelovanje, na ovom području, određeno je Zakonima o očuvanju, prema kojima određene veličine ostaju konstantne unutar izoliranog sustava, barem neko vrijeme. Ovo se odnosi na oboje masa, energija, električno punjenje, kutna količina gibanja i linearna količina gibanja.
Karakteristike izoliranog sustava
Izolirani sustavi karakteriziraju sljedeće:
- Imaju barijere neke vrste, poznate kao izolatori, koje značajno i poznato ograničavaju razmjenu između unutarnje i vanjske strane.
- Dokle god ostaju izolirani, njihovi resursi i svojstva ostaju konstantni i stabilni, odnosno nepromjenjivi: ništa ne izlazi i ništa ne ulazi, ili barem ne u značajnim razmjerima.
- Ne postoji niti potpuna izolacija niti savršeni izolatori: svi oni imaju određenu granicu gubitka ili propuštanja, ali je u mnogim slučajevima ta margina obično zanemariva ili beznačajna tijekom proučavanja sustava.
- U mnogim slučajevima, izolacija proizvedena u sustavu je privremena i s obzirom na dovoljnu količinu vrijeme, vaša margina gubitka ili netočnost je istaknuta.
Primjeri izoliranih sustava
Mogući primjeri izoliranog sustava su sljedeći:
- Termalni spremnik koji održava temperatura od tvari, poput cave na plaži ili termosice za toplu kavu.
- Zimska odjeća koja nas izolira od hladnog zraka i samim time sprječava da osjetno gubimo tjelesnu toplinu.
- Električni vodljivi kabeli koji su prekriveni materijalom izolacijski (gume ili plastike) kako bi se smanjio gubitak električne energije u tranzitu do naših domova (i, također, da neki prolaznik bude pogođen strujom).
- Gumene čizme koje koristimo za hodanje po poplavljenom terenu, ili po snijegu, koje sprječavaju ulazak vode u naše noge.
Otvoreni sustavi
Otvoreni sustavi su oni koji slobodno razmjenjuju informacije, materiju i/ili energiju s okolinom, bez ograničenja ili barijera koje značajno ograničavaju tranzit između iznutra i izvana. Oni su, dakle, sustavi beskonačnih, ali vanjskih resursa, koji su u stalnoj vezi s okolinom.
Zatvoreni sustavi
Zatvoreni sustavi su oni u kojima nema razmjene tvari između iznutra i izvana. Stoga imaju ograničena, ali vlastita sredstva. Međutim, može ili ne mora izmjenjivati energiju s okolinom. U praksi su zatvoreni sustavi mnogo češći od izoliranih sustava.