Inhoud
Wordt genoemdgeïsoleerd thermodynamisch systeem aan iemand die geen energie of materie uitwisselt met de omgeving waarin het zich ontwikkelt. Het zijn daarom ideale systemen die in werkelijkheid niet bestaan, behalve gedurende een bepaalde periode en volgens bepaalde overwegingen.
Er zijn twee mogelijke toepassingen voor de term geïsoleerd systeem, een op het gebied van elektronica en de ander op het gebied van thermodynamica.
In de elektronica zijn geïsoleerde elektrische systemen systemen die buiten een bestaand voedingsnetwerk werken, en dit op afstand doen dankzij autonome stroombronnen, zoals zonnepanelen, windturbines of geothermische bronnen.
Het meest voorkomende gebruik van de term is echter de tweede, verwijzend naar de thermodynamica of een tak van de fysica die de mechanica van warmte en energie bestudeert.
In beide gevallen heet hetsysteem naar een deel van de werkelijkheid waarvan de elementen via een min of meer geordende relatie met elkaar werken. Het menselijk lichaam, planeet Aarde of zelfs de Melkweg kunnen als systemen worden opgevat.
- Zie ook: Thermisch evenwicht
Typen thermodynamisch systeem
Deze tak van de natuurkunde maakt meestal onderscheid tussen drie soorten systemen:
- Open systeem. Die vrijelijk materie en energie uitwisselt met zijn omgeving, zoals het water van de oceanen, dat gevoelig is voor verhitting, verdamping, afkoeling enz.
- Systeem gesloten. Die wisselt alleen energie uit, maar doet er niet toe met zijn omgeving, zoals een gesloten plastic container, waarvan de inhoud niet kan worden geëxtraheerd maar kan worden gekoeld of verwarmd.
- Geïsoleerd systeem. Dat het geen materie (massa) of energie uitwisselt met zijn omgeving. Er zijn geen perfect geïsoleerde systemen.
- Het kan u van dienst zijn: open, gesloten en geïsoleerde systemen
Voorbeelden van geïsoleerde systemen
- Wetsuits. Het gebruik van deze pakken beschermt gedurende een bepaalde periode de warmte-uitwisseling tussen het water en het lichaam en voorkomt dat deze naar binnen dringt.
- De thermoskan. Gedurende een bepaalde tijd zijn de thermosflessen in staat om de warmte in hun interieur te isoleren en het lekken en binnendringen van energie en materie te voorkomen.
- Een hittecavitatie.De kelders werken op basis van de extreme vermindering van de warmte-inbreng, waardoor hun inhoud gedurende een bepaalde periode koud blijft. Zodra dat tijdsbestek is overschreden, begint de inhoud op te warmen.
- Iglo's van de Eskimo's. Ze zijn zo ontworpen dat er geen warmte of materie naar binnen of naar buiten komt.
- Een gasfles. Het gas wordt binnen onder druk gehouden en wordt onder normale omstandigheden geïsoleerd van de materie en energie eromheen, omdat de verwarming van de cilinder het gas kan dwingen uit te zetten en er zich een tragedie voordoet.
- Het universum. Het universum is een geïsoleerd systeem aangezien niets het binnenkomt of verlaat, noch materie noch energie.
- Ingeblikt voedsel Onder normale omstandigheden zijn deze voedingsmiddelen verre van enige uitwisseling van materie of energie. Natuurlijk zou het mogelijk zijn om het blik te verwarmen of te koelen, en zelfs te smelten bij extreme temperaturen, maar zelfs dan zal het eten voor een (korte) tijd volledig geïsoleerd zijn van warmte.
- Een kluis.De inhoud in de kluizen wordt door dikke hermetische metaallagen gescheiden van zijn omgeving, geïsoleerd van materie en energie, althans onder normale omstandigheden: als we het in een vulkaan gooien, zal het zeker smelten en zijn inhoud verbranden.
- Een hyperbare kamer. Nuttig precies om duikers met stikstofbellen in hun bloed te isoleren van atmosferische omstandigheden, een hyperbare kamer staat de uitwisseling van materie of energie niet toe, of althans niet in merkbare en significante hoeveelheden.
- Vervolg met: Homeostase
