Определение на термодинамичната система

Системата е модул от елементи, които са взаимосвързани и поддържат взаимодействия. Термодинамиката , от своя страна, е секторът на физиката, който е отговорен за изучаването на връзките, установени от топлината с други форми на енергия.

Следователно, термодинамиката е научна дисциплина, чийто предмет на изследване е енергийният обмен между тялото и околната среда . В този контекст можем да кажем, че термодинамичната система е съвкупност от тела, които са изолирани от средата за изследване.

Такава изолация може да се осъществи по реален начин чрез експериментално поле или в идеалния случай ( теоретично ). Целта е винаги да се изучава обмяната на енергия и материя, които се случват в системата.

Вселената на термодинамичната система се формира от самата система (набора от тела ) и от околната среда . Повърхността, която е отговорна за отделянето на системата и околната среда, се нарича стена или граница . Според характеристиките на тази стена, т.е. нейната способност да извършва изолацията по отношение на околната среда, можем да говорим за различни видове термодинамична система:

* изолирана : тази термодинамична система не извършва обмен на енергия или материя с околната среда. С други думи, може да се каже, че е в термодинамично равновесие . Случаят, в който това може да се оцени, е този на газ, който е уловен в контейнер с устойчиви стени и значителна дебелина (наречена адиабатни стени), така че степента на обмен на топлинна енергия не е значима и не може да бъде ще има енергичен обмен във формата на работа;

* Затворена : това е термодинамична система, която може да направи обмен на енергия с околната среда, но не и въпрос. Този конкретен клас има много примери, които го представят, а някои са толкова ежедневни, колкото и консерви, тъй като стените му не са толкова дебели и твърди, колкото тези на изолирана система;

* open : голяма част от термодинамичните системи, които се намират ежедневно, са включени в този клас. Много лесен пример за разбиране е автомобил, тъй като той извършва обмен на материя с външната страна всеки път, когато човек седне вътре, запълва резервоара си с гориво, зарежда батерията си или чрез излъчване на газове през изпускателната тръба. От друга страна, има и обмен на енергия под формата на топлина , която е много лесна за оценяване както вътре, така и извън превозното средство.

Друг начин за класифициране на термодинамичните системи е като се вземе предвид тяхната хомогенност, което води до следните два класа:

* хомогенен : е този, чиито макроскопични свойства съответстват на някоя от неговите части. Този вид система може да бъде представена във всяко състояние на агрегиране. Три примера, в които са изпълнени тези характеристики, са твърдо и чисто вещество, което е в кристализирано състояние под формата на единичен кристал, газ, който се улавя в затворен контейнер или в количество чиста вода.

* хетерогенна : нейното определение е противоположно на това на хомогенната система.

Друг вид термодинамична система е адиабатната , която позволява обмена на енергия във формата на работа , но не и на калоричната енергия (нито на материята).

Системата е в термодинамично равновесие, когато интензивните променливи не се променят въпреки времето . Трябва да се помни, че тези променливи са тези, които не променят стойността си в зависимост от количеството материал или размера на системата.

border=0

Търсете друго определение