Обясняваме каква е разликата между отворена, затворена и изолирана система, връзката на всяка една с околната среда и нейните характеристики.
Каква е разликата между отворена, затворена и изолирана система?
За да разберете разликата между a отворена система, а система затворена и а изолирана система, първо трябва да разберем какво имаме предвид под "система“. Както го дефинира речникът, системата е набор от взаимосвързани и подредени неща, които допринасят за постигане на цел.
Това означава, че системата е организирано цяло, понятие, което се отнася както за определени групи органи на тялото, или за съвкупността от естествена екосистема, така и за различни явления и температури на въздуха в атмосферата. Всеки сегмент от Вселената, който решаваме да изучаваме сам по себе си, пренебрегвайки останалото и фокусирайки се върху вътрешните й взаимоотношения, е система.
Това понятие е изключително полезно във физиката, тъй като само с един поглед системен можем да идентифицираме енергийните и материалните явления, които се случват около нас.
Следователно е обичайно да се говори за физически системи, като системите термодинамика, в който има поток от материя Й Енергия вътрешни, които могат да бъдат повече или по-малко свързани с околната среда. Тоест, една система може да бъде по-отворена или по-затворена, в зависимост от това колко информация влизай и излизай от него. Информацията, която циркулира, може да бъде например материя и/или енергия.
По този начин имаме три основни типа физически системи: отворени, затворени и изолирани.
- Отворени системи. Те са тези, които свободно обменят материя и енергия с външната страна. Например, самите ни тела са системи в непрекъснат обмен с околната среда: кислород и храна влизат в тях, а отпадните вещества се изхвърлят, като напр. CO2 или амоняк в урината. Освен това ние непрекъснато губим топлина, когато околната среда е по-студена, и губим влажност (водна пара) с всеки дъх, който поемаме.
- Затворени системи. Те са тези, които свободно обменят енергия (но не и материя) с околната среда. Тази енергия може да бъде под формата на топлина, светлина или работа. Например, електрическата крушка е затворена система, в която нито една частица материя не влиза и не излиза, а влиза електричество и се извлича светлинна енергия В замяна.
- Изолирани системи. Те са тези, които не обменят материя или енергия с околната среда, или защото са много далеч от всяка друга система, или защото имат бариери, които намаляват (или в идеалния случай предотвратяват) транзита между вътрешността и външността. Например термосът за топла вода е предназначен да забави възможно най-много (да се предотврати напълно) охлаждането на течностите вътре, като по този начин се сведе до минимум загубата на топлина от веществото.
Трябва да настояваме, че в строгия смисъл на думата няма напълно изолирана система във Вселената. Всички системи обменят информация до известна степен със своята среда, макар и в някои случаи в незначителни количества или просто по такъв начин, че тя може да бъде игнорирана за изследване на самата система.