12 ПРИМЕРИ ЗА ТЕРМОДИНАМИЧНИ СИСТЕМИ - НАУКА - 2025

На термодинамични системи са обект на изследване на термодинамиката. Системата може да бъде определена като определено количество материя или регион в пространството, където вниманието е фокусирано върху анализа на даден проблем.

От друга страна, терминът термодинамика е въведен от британския физик и математик Томсън, който комбинира гръцките корени за топлина (Θέρμη: термо) и сила или сила (δύναμις: dynamis).

Термодинамиката е отрасъл на физиката, който е отговорен за изучаването на топлината и нейния потенциал да произвежда енергия и свойствата, свързани с двата аспекта.

Видове термодинамични системи

На първо място, някои от основните понятия, свързани с термодинамичните системи, са околната среда, границата на системата и Вселената.

Средата е всичко, което е външно за системата, а нейното ограничение е интерфейсът, който я отделя от околната среда. И накрая, Вселената е комбинацията от тези два елемента.

Термодинамичната система може да бъде всяко количество вещество, образец или машина, което е отделено от средата си по добре дефиниран начин.

Това разделяне може да бъде реално или въображаемо. Трябва също така да се има предвид, че нито геометрията, нито химичният състав, нито физическото състояние на термодинамичните системи не са предварително определени, следователно всяка от тях може да се промени.

От друга страна, има три типа термодинамични системи: затворени, отворени и изолирани. В затворените системи енергията може да се прехвърля между системата и нейното обкръжение, но не и масата.

Ако и двете могат да бъдат прехвърлени, тогава това е отворена система. От друга страна, ако няма тип взаимодействие с околната среда, системата е изолирана.

15 конкретни примера за термодинамични системи

Затворени системи

В случаите на затворени термодинамични системи материята не преминава границата на системата. Въпреки това, енергията може да го пресече, но под формата на топлина или работа. Следните системи илюстрират този тип:

-Предуктирани пневматични бутала

-Хладилен агент в хладилна система

-Calorimeter

-Планетата Земя (тя получава енергия от Слънцето, но практически не обменя материя с външната страна).

-Натискащ съд (ако системата е напълно затворена, съществува риск от експлозия)

Отворени системи

В този тип система има обмен на енергия с околната среда и няма пречка масата или материята да преминат границите на системата.

Също така работата се извършва върху или от системата. Някои примери за отворени термодинамични системи включват:

-Кипване на вода в тенджера без капак (топлина и пара, което е въпрос, избягат във въздуха)

-Turbines

-Compressors

-Топлообменници

-Човешкото тяло

Изолирани системи

Изолирана система е тази, при която работата не се извършва във или от системата. Нито се отделя топлина, нито се добавя от системата.

Също така материята не изтича в или излезе от нея. Много малко термодинамични системи са напълно изолирани. Примери за това са:

-Твърд запечатан стоманен цилиндър, съдържащ течен азот

-Неопренов костюм

-Кисловни цилиндри

-Целата физическа вселена

-Термос (за да запазите нещата студени или горещи)

Препратки

1. Wu, C. (2002). Интелигентна компютърна инженерна термодинамика и анализ на цикъла. Ню Йорк: Нова издателство.
2. Nag, ПК (2013). Инженерна термодинамика. Ню Делхи: Образование McGraw-Hill.
3. Хан, Ф. (2017). Съвременен курс по университетска физика: оптика, топлинна физика, съвременна физика. Сингапур: Световна научна издателска компания.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Науката за строителните материали. Лондон: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, BS (2012). Термодинамиката, опростена за енергийни инженери. Джорджия: Fermont Press.