- Co je to izolovaný systém?
- Charakteristika izolované soustavy
- Příklady izolovaných systémů
- Otevřené systémy
- Uzavřené systémy
Vysvětlíme, co je izolovaný systém, jeho vlastnosti a různé příklady. Také, co jsou otevřené a uzavřené systémy.
Co je to izolovaný systém?
v fyzický termodynamikaizolovaným systémem se rozumí ty systémy ve kterém nedochází k výměně resp hmota ani z Energie s prostředím, v důsledku působení nějakého typu bariér, které umožňují zachování systémových zdrojů a zároveň brání vstupu zdrojů zvenčí.
V tom se liší od uzavřených systémů, které jsou ve stejné oblasti fyziky schopny vyměňovat energii s životní prostředí (ale to nevadí), a ještě více otevřených systémů, ve kterých k výměně obou věcí dochází volně.
Podle Obecná teorie systémů Systém, který se objevil v polovině dvacátého století, je částí vesmíru, která je pro studium považována za oddělenou a oddělenou od svého prostředí. Tato perspektiva se používá jak v přírodní vědy jako v společenské vědy.
Termín izolovaný systém se však používá většinou v oblasti fyziky. Jeho působení v této oblasti je určeno zákony ochrany, podle kterých určité veličiny zůstávají v izolovaném systému alespoň po určitou dobu konstantní. To platí pro oba Hmotnost, Energie, elektrický náboj, moment hybnosti a lineární moment hybnosti.
Charakteristika izolované soustavy
Izolované systémy se vyznačují následujícími vlastnostmi:
- Mají jakési bariéry, známé jako izolátory, které výrazně a notoricky omezují výměnu mezi vnitřkem a vnějškem.
- Dokud zůstanou izolované, jejich zdroje a vlastnosti zůstávají konstantní a stabilní, tedy neměnné: nic nevychází a nic nepřichází, nebo alespoň ne ve významných proporcích.
- Neexistuje ani úplná izolace, ani dokonalé izolátory: všechny mají určitou rezervu ztráty nebo úniku, ale v mnoha případech je tato rezerva obvykle zanedbatelná nebo nevýznamná během studie systému.
- V mnoha případech je izolace vyrobená v systému dočasná a při dostatečném množství počasí, vaše hranice ztráty nebo nepřesnosti je zvýrazněna.
Příklady izolovaných systémů
Možné příklady izolovaného systému jsou následující:
- Tepelná nádoba, která udržuje teplota z látek, jako plážový cava nebo termoska na horkou kávu.
- Zimní oblečení, které nás izoluje od studeného vzduchu, a proto nám brání ve citelném tempu ztrácet tělesné teplo.
- Elektrické vodivé kabely, které jsou pokryty materiálem izolační (gumové nebo plastové), abychom minimalizovali ztráty elektrické energie při tranzitu do našich domovů (a také to, že někteří kolemjdoucí byli zabiti elektrickým proudem).
- Gumáky, které používáme při chůzi v zatopeném terénu nebo ve sněhu, které zabraňují vstupu vody k nohám.
Otevřené systémy
Otevřené systémy jsou takové, které si volně vyměňují informace, hmotu a/nebo energii s okolím, aniž by existovaly limity nebo bariéry, které by výrazně omezovaly tranzit mezi vnitřkem a vnějškem. Jsou to tedy systémy nekonečných, ale vnějších zdrojů, které jsou v neustálém spojení s okolím.
Uzavřené systémy
Uzavřené systémy jsou takové, ve kterých nedochází k výměně hmoty mezi vnitřkem a vnějškem. Proto mají omezené, ale vlastní zdroje. Může a nemusí si však vyměňovat energii s okolím. V praxi jsou uzavřené systémy mnohem častější než systémy izolované.