هناك عدة أنواع من الأنظمة في الديناميكا الحرارية: معزولة وغير معزولة. يوضح مكان التقاءهم ، عند التقديم ، مدى قدرتهم على كيفية العناية بهم. خلاف ذلك ، إذا تبين أن هذه الأنظمة ضارة للعمل البشري ، وكيفية التخلص منها.
ما هذا
النظام المعزول هو أي تراكم للذرات والجزيئات (الشيء ، الكوكب ، جسم الإنسان) الذي يخزن طاقة كل المادة في حد ذاته. مثل هذا النظام معزول تمامًا عن العالم الخارجي ، ويسمى أيضًا مغلقًا.
إن جوهر النظام المعزول هو أنه ، مع كل رغبته ، لن يتقاسم الحرارة ، ولن يهدر الطاقة ، ويجب أن يُسحب منه بالقوة. على سبيل المثال ، يمكنك إلقاء نظرة على الحوض. داخله ، تتم العمليات: تموت الأسماك ، وتتدهور المياه ، ويتم تدمير القذائف. لكن الحوض لا يتصل بالبيئة الخارجية.
مثال آخر على النظام المعزول هو الحديد - لن ينفق الطاقة نفسها ، ولن يشارك المواد. لوحظت هذه الظاهرة في محركات الدبابات ، والنظام الشمسي - في كل شيء لا يتقاسم الطاقة مع الآخرين.
لا يمكن أن يعزى نظام معزول مغلق لسيارة - يتحرك بسرعة معينة! لا تشمل أيضًا أباريق الشاي والنباتات والكائنات الحية - فهي تتشارك المواد مع العالم الخارجي. تفرز الكائنات الحية منتجات التمثيل الغذائي ، النباتات - الأكسجين ، الغلاية - البخار عند الغليان.
حقيقة مثيرة للاهتمام: يسمى مغلق مثل هذا النظام ، حيث يكون مجموع القوى والعمل الناتج صفرًا ومعزولًا - حيث تعمل الهيئات ببساطة بشكل منفصل عن الأنظمة الأخرى. علاوة على ذلك ، لا يتم دائمًا إغلاق نظام معزول ، ولكن سيتم عزل نظام مغلق بالضرورة.
في الحركات - فخ
هناك تحذير واحد: لا يمكنهم التحرك من تلقاء أنفسهم ، ولكن إذا قام شخص بتحريكهم ، فإن القاعدة لا تنتهك. لذلك ، إذا كنت تأخذ نظامًا معزولًا وقمت بإسقاطه من ارتفاع ، أسقطه عن طريق الخطأ ، أسقطه من مظلة - لا يهم ، لن يتوقف عزله. ما لم ، بالطبع ، تفككها تحت مثل هذه الإجراءات - نفس زجاجة المياه التي يتم طرحها من ارتفاع ستطلق كل الماء خارجًا - تشارك المادة مع أنظمة أخرى - مما يعني أن النظام لن يكون مغلقًا بعد الآن.
مسدس ورصاصة يتناسبان مع هذا الوصف - لا يعمل بدون إصبع على الزناد ، وجسم ثقيل والأرض - لا يحدث شيء إذا لم تدفع الجسم إلى التربة.
يجب أيضًا مراعاة الحرارة
النظام المعزول في الديناميكا الحرارية هو جسم كبير لا يشارك أي شيء على الإطلاق: الطاقة والمادة والحرارة لا تتجاوز النظام. كمثال - الترمس. يحافظ على درجة الشاي المنسكب فيه ، ولن يشارك الشراب بالقوة دون تدخل بشري (يفتح ويسكب نفسه) ، ولا ينفق الطاقة في أي مكان.
علاوة على ذلك ، يسعى النظام المعزول دائمًا إلى الدخول في توازن ديناميكي حراري ، وهناك حاجة إلى شخص آخر لإخراجه من هذه الحالة. بمعنى ، إذا أعطيت مثالًا على نفس الترمس ، فمع بقاء طويل في البيئة ، سيظل الشاي باردًا. لذلك ، نحتاج إلى شخص يغمره بالشاي الساخن مرة أخرى ، وسيعزل النظام مرة أخرى ديناميكا حرارية.
لماذا هو مطلوب؟
يغطي مفهوم النظام المعزول العديد من الآليات والأنظمة والنظم البيئية. يحتاج الشخص إلى فهم كيفية ترتيبها من أجل العناية بها بشكل صحيح. إذا كان هذا حوضًا مائيًا ، فقبل الدخول إليه بالذراعين والساقين ، محاولًا تنظيفه ، يجب عليك أولاً معرفة كيفية القيام بكل شيء حتى لا تزعجها. إذا كانت هذه آليات أو معدات - كيفية استخدامها بحيث لا يكون إصلاحها مؤلمًا بشكل مؤلم.
في الوقت نفسه ، إذا أخذناها على نطاق عالمي ، فإن الصحراء هي أيضًا نظام معزول: تحدث آليات معينة للنشاط الحيوي داخلها ، والتي لا تتجاوزها. تعمل الغابات والسهول والبراكين والغلاف الجوي كنظم إيكولوجية منعزلة نسبيًا. الناس ، لا يفهمون كيف يعملون ، في بعض الأحيان لا يدركون أنفسهم حجم المشاكل التي يخلقونها.
هناك واحد آخر "لكن". لن يكون النظام المعزول موجودًا بشكل منفصل تمامًا عن الأنظمة الأخرى. لكن هذا المفهوم موجود. وهي ملائمة لإجراء العمليات الحسابية في الرياضيات والديناميكا الحرارية والكيمياء والفيزياء. يتم أخذ كل الطاقة والمواد التي ينبعث منها النظام المعزول للصفر ويتم تشغيلها بالأرقام المطلوبة في الوقت الحالي.
نحن نعزل غير العازل!
حتى النظام المفتوح يمكن أن يصبح منعزلاً إذا تم تسييجه بشيء من البيئة. يعمل النظام الأديباتي كقسم يعمل كصدفة لنظام مفتوح ، مما يجعله مغلقًا. يمكن مقارنته بالرقائق التي تلف جسمًا في محاولة لحمايته من أشعة الشمس.
إذا نظرنا بمفهوم أوسع ، فإن الغلاف الجوي للأرض يمكن أن يكون بمثابة مثال - فهو يحمي الكوكب من التأثير الكوني ويعمل بمثابة غلاف يمنحنا الحياة.
هناك قانون للحفاظ على الزخم لنظام مغلق معزول: يبقى مجموع النبضات في نظام مغلق ثابتًا ، كما لو أن الأجسام لم تتفاعل مع بعضها البعض داخل النظام. وهذا صحيح: على الرغم من أن قوة النبضات يمكن أن تتغير مع الوقت والظروف والفرص ، فإن مجموعها سيظل ثابتًا.
