12 Приклади термодинамічних систем

The термодинамічні системи вони є об'єктом вивчення термодинаміки. Система може бути визначена як певна кількість речовини, або область у просторі, де увага зосереджена на аналізі проблеми.

З іншого боку, термодинамічний термін був придуманий англійським фізиком і математиком Томсоном, який поєднав грецьке коріння для тепла (Θέρμη: thermo) і влади або сили (δύναμις: dynamis).

Термодинаміка є галуззю фізики, яка відповідає за вивчення тепла і його потенціалу для виробництва енергії, і властивості, пов'язані з обома аспектами.

Типи термодинамічних систем

У першу чергу, деякі з основних понять, пов'язаних з термодинамічними системами, є середовищем, межею системи і Всесвітом.

Середовище - це все, що є зовнішнім для системи, і його межа - це інтерфейс, який відокремлює його від середовища. Нарешті, Всесвіт являє собою поєднання цих двох елементів.

Термодинамічна система може бути будь-якою кількістю речовини, зразка або машини, яка відокремлюється від свого середовища чітко визначеним чином.

Це поділ може бути реальним або уявним. Слід також врахувати, що ні геометрія, ні хімічний склад, ні фізичний стан термодинамічних систем не визначені, тому будь-яка з них може змінюватися.

З іншого боку, існують три типи термодинамічних систем: закриті, відкриті та ізольовані. У закритих системах енергія може передаватися між системою та її оточенням, але не масою.

Якщо обидва можуть бути передані, то це відкрита система. З іншого боку, якщо немає взаємодії з навколишнім середовищем, система є ізольованою.

15 конкретних прикладів термодинамічних систем

Закриті системи

У випадках закритих термодинамічних систем матерія не перетинає межі системи. Однак енергія може перетнути її, але у вигляді тепла або роботи. Наступні системи ілюструють цей тип:

-Герметичні пневматичні поршні

-Холодоагент в системі охолодження

-Калориметр

-Планета Земля (отримує енергію від Сонця, але практично не обмінюється речовиною ззовні).

-Скороварка (якщо система повністю закрита, є ризик вибуху)

Відкриті системи

У цьому типі систем відбувається обмін енергією з навколишнім середовищем, і немає перешкод для переходу маси або речовини через межі системи.

Крім того, робота виконується в системі або за допомогою системи. Деякі приклади відкритих термодинамічних систем включають:

-Кип'ятіння води в горщику без кришки (тепло і пара, яка є речовиною, втекти в повітря)

-Турбіни

-Компресори

-Теплообмінники

-Тіло людини

Ізольовані системи

Ізольована система - це робота, в якій робота не виконується системою або системою. Тепло не видаляється або додається з системи.

Крім того, матерія не протікає ні в, ні з неї. Дуже мало термодинамічних систем повністю ізольовані. Прикладами цього є:

-Жорсткий герметичний сталевий циліндр, що містить рідкий азот

-Неопреновий костюм

-Кисневі балони

-Вся фізична всесвіт

-Термос (щоб тримати речі холодними або гарячими)

Список літератури

1. Wu, C. (2002). Інтелектуальна комп'ютерна інженерна термодинаміка та аналіз циклів. Нью-Йорк: видавництво "Нова".
2. Наг, П. К. (2013). Інженерна термодинаміка. Нью-Делі: McGraw-Hill Education.
3. Хан, Ф. (2017). Сучасний курс з фізики університету: оптика, теплофізика, сучасна фізика. Сінгапур: Світова наукова видавнича компанія.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Наука про будівельні матеріали. Лондон: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B.S. (2012). Термодинаміка спрощена для енергетиків. Грузія: Прес Фермон.