שתף:
דוגמאות למערכות תרמודינמיות
ה מערכות תרמודינמיות הם מושא המחקר של התרמודינמיקה. מערכת יכולה להיות מוגדרת כמות מסוימת של חומר, או אזור במרחב שבו תשומת הלב מתמקדת בניתוח של בעיה.
יתר על כן, התרמודינמיקה המונח הוטבע על ידי המתמטיקאי והפיזיקאי הבריטי תומסון, ששילב את השורשים היווניים עבור חום (Θέρμη: התרמו) וכוח או כוח (δύναμις: dynamis).
התרמודינמיקה היא ענף הפיסיקה האחראית לחקר החום ולפוטנציאל שלו לייצר אנרגיה, ומאפיינים הקשורים לשני ההיבטים.
סוגי מערכות תרמודינמיות
במקרה הראשון, חלק מהמושגים הבסיסיים הקשורים למערכות התרמודינמיות הם סביבה, גבולות מערכת ויקום.
הסביבה היא כל דבר חיצוני למערכת, והגבול שלה הוא הממשק שמפריד אותו מהסביבה. לבסוף, היקום הוא שילוב של שני היסודות האלה.
מערכת תרמודינמית יכולה להיות כל כמות של חומר, דגימה או מכונה המפרידה מסביבתה בצורה מוגדרת היטב.
הפרדה זו יכולה להיות אמיתית או דמיונית. זה צריך גם להיחשב כי לא הגיאומטריה, ולא את ההרכב הכימי, ולא את המצב הפיזי של מערכות התרמודינמיקה הם קבועים מראש, ולכן כל אחד מהם יכול לשנות.
מאידך, ישנם שלושה סוגים של מערכות תרמודינמיות: סגורות, פתוחות ומבודדות. במערכות סגורות, ניתן להעביר אנרגיה בין המערכת לסביבתה, אך לא את המסה.
אם שניהם יכולים להיות מועברים, אז זה פתוח המערכת. מצד שני, אם אין אינטראקציה עם הסביבה, המערכת מבודדת.
15 דוגמאות בטון של מערכות תרמודינמיות
מערכות סגורות
במקרים של מערכות תרמודינמיות סגורות, החומר אינו חוצה את גבול המערכת. עם זאת, האנרגיה יכולה לחצות אותו, אבל בצורה של חום או עבודה. המערכות הבאות ממחישות סוג זה:
-אטום פנאומטי אטום
-קירור במערכת קירור
-קלורימטר
-כוכב הלכת (מקבל אנרגיה מן השמש, אבל כמעט לא מחליפים חומר עם החיצוני).
-תנור לחץ (אם המערכת סגורה לחלוטין, קיים סיכון של פיצוץ)
מערכות פתוחות
בסוג זה של מערכות, קיים חילופי אנרגיה עם הסביבה, ואין מניעה למסה או לחומר לחצות את גבולות המערכת.
בנוסף, העבודה מתבצעת במערכת או על ידי. כמה דוגמאות למערכות התרמודינמיות הפתוחות כוללות:
-מים רותחים בסיר ללא מכסה (חום ואדים, וזה משנה, לברוח לאוויר)
-טורבינות
-מדחסים
-מחליפי חום
-גוף האדם
מערכות מבודדות
מערכת מבודדת היא מערכת שבה העבודה אינה נעשית במערכת או על ידי המערכת. גם לא להסיר חום או הוסיף מהמערכת.
כמו כן, החומר לא זורם פנימה או מתוך זה. מעט מאוד מערכות תרמודינמיות מבודדות לחלוטין. דוגמאות לכך הן:
-קשיח פלדה אטום גליל המכיל חנקן נוזלי
-חליפת ניאופרן
-בלוני חמצן
-כל היקום הפיזי
-תרמוס (לשמור דברים קרים או חמים)
הפניות
- וו, ג. (2002). הנדסה מבוססת מחשב הנדסה תרמודינמיקה וניתוח מחזור. ניו יורק: הוצאת נובה.
- Nag, P. K (2013). הנדסה תרמודינמיקה. ניו דלהי: מקגרו היל חינוך.
- האן, פ. (2017). קורס מודרני בפיסיקה באוניברסיטה: אופטיקה, פיזיקה תרמית, פיסיקה מודרנית. סינגפור: חברת הוצאה לאור מדעית עולמית.
- פרייסלבן הנסן, פ. (2009). המדע של חומרי בנייה. לונדון: ספרינגר מדע & מדיה עסקית.
- ראוף, ב '(2012). תרמודינמיקה פשוטה עבור מהנדסי אנרגיה. גאורגיה: הוצאת פרמונט.