12 Primjeri termodinamičkih sustava



termodinamički sustavi oni su predmet proučavanja termodinamike. Sustav se može definirati kao određena količina materije, ili područje u prostoru u kojem je pozornost usmjerena na analizu problema.

S druge strane, termodinamički izraz skovao je britanski fizičar i matematičar Thomson, koji je kombinirao grčke korijene za toplinu (μέρμη: thermo) i snagu ili silu (δύναμις: dynamis).

Termodinamika je grana fizike koja je odgovorna za proučavanje topline i njezinog potencijala za proizvodnju energije i svojstava koja se odnose na oba aspekta..

Vrste termodinamičkih sustava

U prvom slučaju, neki od osnovnih pojmova vezanih uz termodinamičke sustave su okoliš, granica sustava i svemir.

Okoliš je sve izvan sustava, a njegova granica je sučelje koje ga odvaja od okoline. Konačno, svemir je kombinacija ova dva elementa.

Termodinamički sustav može biti bilo koja količina tvari, uzorka ili stroja koji se odvaja od svoje okoline na dobro definiran način.

Ovo odvajanje može biti stvarno ili imaginarno. Također treba uzeti u obzir da niti geometrija, niti kemijski sastav, niti fizičko stanje termodinamičkih sustava nisu unaprijed određeni, stoga se svaka od njih može promijeniti.

S druge strane, postoje tri tipa termodinamičkih sustava: zatvoreni, otvoreni i izolirani. U zatvorenim sustavima energija se može prenositi između sustava i okoline, ali ne i mase.

Ako se oba mogu prenijeti, to je otvoreni sustav. S druge strane, ako nema interakcije s okolišem, sustav je izoliran.

15 konkretnih primjera termodinamičkih sustava

Zatvoreni sustavi

U slučajevima zatvorenih termodinamičkih sustava, tvar ne prelazi granicu sustava. Međutim, energija može preći, ali u obliku topline ili rada. Sljedeći sustavi prikazuju ovaj tip:

-Zaptiveni pneumatski klipovi

-Rashladno sredstvo u rashladnom sustavu

-kalorimetar

-Planeta Zemlja (dobiva energiju od Sunca, ali praktički ne razmjenjuje materiju s vanjskom).

-Lonac na pritisak (ako je sustav potpuno zatvoren, postoji opasnost od eksplozije)

Otvoreni sustavi

U takvim sustavima postoji razmjena energije s okolinom, a nema prepreka da masa ili materija prijeđu granice sustava.

Osim toga, rad se obavlja u sustavu ili u sustavu. Neki primjeri otvorenih termodinamičkih sustava uključuju:

-Vrela voda u loncu bez poklopca (toplina i para, koja je materija, pobjegne u zrak)

-turbine

-kompresori

-Izmjenjivači topline

-Ljudsko tijelo

Izolirani sustavi

Izdvojeni sustav je onaj gdje se rad ne obavlja u sustavu ili u sustavu. Nije uklonjena niti dodana toplina iz sustava.

Također, materija ne teče u ili iz nje. Vrlo malo termodinamičkih sustava je potpuno izolirano. Primjeri za to su:

-Kruti zapečaćeni čelični cilindar koji sadrži tekući dušik

-Odijelo od neoprena

-Boca za kisik

-Cijeli fizički svemir

-Termos (kako bi stvari bile hladne ili vruće)

reference

  1. Wu, C. (2002). Inteligentna računalna inženjerska termodinamika i analiza ciklusa. New York: Nova izdavača.
  2. Nag, P.K. (2013). Inženjerska termodinamika. New Delhi: Obrazovanje McGraw-Hill.
  3. Han, F. (2017.). Suvremeni tečaj sveučilišne fizike: optika, toplinska fizika, moderna fizika. Singapur: World Scientific Publishing Company.
  4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Znanost o građevinskim materijalima. London: Springer znanost i poslovni mediji.
  5. Rauf, B.S. (2012). Termodinamika je jednostavna za energetske inženjere. Georgia: Fermont Press.