- A termodinamikai rendszerek típusai
- A termodinamikai rendszerek 15 konkrét példája
- Zárt rendszerek
- Nyílt rendszerek
- Izolált rendszerek
- Irodalom
A termodinamikai rendszerek a termodinamika tanulmányozásának tárgyát képezik. A rendszert meghatározhatjuk egy bizonyos mennyiségű anyagként, vagy egy olyan térségi térségként, ahol a figyelem egy probléma elemzésére összpontosít.
Másrészt a termodinamikai kifejezést Thomson brit fizikus és matematikus fogalmazta meg, aki a görög gyökereket kombinálta a hővel (Θέρμη: thermo) és az erővel vagy erővel (δύναμις: dynamis).
A termodinamika a fizika ága, amely a hő és az energiatermelési potenciál, valamint a két szemponthoz kapcsolódó tulajdonságok vizsgálatáért felel.
A termodinamikai rendszerek típusai
Először is, a termodinamikai rendszerekkel kapcsolatos néhány alapfogalom a környezet, a rendszer határa és az univerzum.
A környezet minden, ami kívül esik a rendszeren, és annak határa az a felület, amely elválasztja a környezettől. Végül, a világegyetem e két elem kombinációja.
A termodinamikai rendszer bármilyen mennyiségű anyag, minta vagy gép lehet, amely jól meghatározott módon el van választva a környezetétől.
Ez a szétválasztás valós vagy elképzelhető. Azt is figyelembe kell venni, hogy sem a termodinamikai rendszerek geometriáját, sem kémiai összetételét, sem fizikai állapotát nem határozzák meg előre, ezért ezek közül bármelyik megváltozhat.
Másrészt háromféle termodinamikai rendszer létezik: zárt, nyitott és izolált. Zárt rendszerekben az energia átvihető a rendszer és a környezete között, de nem tömeg.
Ha mindkettőt át lehet adni, akkor ez egy nyitott rendszer. Másrészt, ha nincs ilyen típusú interakció a környezettel, akkor a rendszert elkülönítik.
A termodinamikai rendszerek 15 konkrét példája
Zárt rendszerek
Zárt termodinamikai rendszerek esetén az anyag nem halad át a rendszer határát. Az energia azonban átjuthat rajta, de hő vagy munka formájában. A következő rendszerek szemléltetik ezt a típust:
-Nyújtott pneumatikus dugattyúk
-Hűtőszekrény hűtőrendszerben
-Hőmennyiségmérő
-A Föld bolygó (energiát nyer a Napból, de gyakorlatilag nem cserél anyagot a külsővel).
-Nyomásos edény (ha a rendszer teljesen le van zárva, akkor fennáll a robbanás veszélye)
Nyílt rendszerek
Az ilyen típusú rendszerekben energiacsere történik a környezettel, és nincs akadálya annak, hogy a tömeg vagy az anyag átlépje a rendszer határait.
Ezenkívül a rendszeren vagy a rendszeren is végzett munkát. Néhány példa a nyitott termodinamikai rendszerekre:
-Víz forralása fedél nélküli edényben (hő és gőz, ami számít, eljut a levegőbe)
-Turbines
-Compressors
- Hőcserélők
-Az emberi test
Izolált rendszerek
Egy elkülönített rendszer az, amelyben a munkát nem a rendszer, vagy a rendszer végzi. A hőt sem távolítják el, és nem adják hozzá a rendszerből.
Az anyag nem folyik be vagy onnan sem. Nagyon kevés termodinamikai rendszer van teljesen elkülönítve. Példák erre:
- Merev, zárt acélhenger, folyékony nitrogént tartalmaz
-Neoprén öltöny
-Oxigén palackok
-A teljes fizikai világegyetem
-A termosz (hogy a dolgokat hidegen vagy melegen tartsa)
Irodalom
- Wu, C. (2002). Intelligens számítógépes mérnöki termodinamika és ciklusanalízis. New York: Nova Publishers.
- Nag, PK (2013). Műszaki termodinamika. Újdelhi: McGraw-Hill oktatás.
- Han, F. (2017). Modern tanfolyam az egyetemi fizikában: optika, hőfizika, modern fizika. Szingapúr: a Tudományos Világkiadó Társaság.
- Freiesleben Hansen, P. (2009). Az építőanyagok tudománya. London: Springer Tudományos és Üzleti Média.
- Rauf, BS (2012). Az energiamérnökök számára egyszerűvé tett termodinamika. Grúzia: A Fermont Press.