Vysvetľujeme, aký je rozdiel medzi otvoreným, uzavretým a izolovaným systémom, vzťah každého z nich k prostrediu a jeho vlastnosti.
Aký je rozdiel medzi otvoreným, uzavretým a izolovaným systémom?
Aby sme pochopili rozdiel medzi a otvorený systém, a systém uzavretý a a izolovaný systémnajprv musíme pochopiť, čo máme na mysli pod pojmom "systém“. Ako to definuje slovník, systém je súbor vzájomne prepojených a usporiadaných vecí, ktoré prispievajú k dosiahnutiu cieľa.
To znamená, že systém je organizovaný celok, pojem, ktorý sa vzťahuje na určité súbory telesných orgánov alebo na celok prirodzeného ekosystému, ako aj na rôzne javy a teploty vzduchu v atmosfére. Akýkoľvek segment vesmíru, ktorý sa rozhodneme študovať sám o sebe, ignorujúc zvyšok a sústrediac sa na jeho vnútorné vzťahy, je systém.
Tento pojem je mimoriadne užitočný vo fyzike, pretože na prvý pohľad systémový vieme identifikovať energetické a materiálne javy, ktoré sa vyskytujú okolo nás.
Bežne sa teda hovorí o fyzických systémoch, ako sú systémy termodynamické, v ktorej dochádza k toku záležitosť Y energie interné, ktoré môže byť viac či menej spojené s okolím. To znamená, že systém môže byť otvorenejší alebo uzavretejší, v závislosti od toho, do akej miery informácie dostať sa dnu a von. Informácie, ktoré cirkulujú, môžu byť napríklad hmota a/alebo energia.
Máme teda tri hlavné typy fyzických systémov: otvorené, uzavreté a izolované.
- Otvorené systémy. Sú to tí, ktorí si voľne vymieňajú hmotu a energiu s vonkajškom. Napríklad naše telá sú samy osebe sústavami v nepretržitej výmene s okolím: vstupuje do nich kyslík, potrava a vylučujú sa odpadové látky, ako napr. CO2 alebo amoniaku v moči. Navyše, keď je prostredie chladnejšie, neustále strácame teplo a strácame vlhkosť (vodná para) s každým nádychom.
- Uzavreté systémy. Sú to tie, ktoré si voľne vymieňajú energiu (ale nie hmotu) so svojím prostredím. Táto energia môže byť vo forme teplo, svetlo alebo prácu. Napríklad žiarovka je uzavretý systém, do ktorého nevstupuje ani neodchádza jediná častica hmoty, ale vchádza dovnútra elektriny a extrahuje sa svetelná energia Na oplátku.
- Izolované systémy. Sú to tie, ktoré si nevymieňajú hmotu alebo energiu s prostredím, buď preto, že sú veľmi vzdialené od akéhokoľvek iného systému, alebo preto, že majú bariéry, ktoré obmedzujú (alebo v ideálnom prípade zabraňujú) tranzitu medzi vnútrom a vonkajškom. Napríklad termoska na horúcu vodu je navrhnutá tak, aby čo najviac oddialila (zabrániť tomu úplne nie je možné) ochladzovanie tekutín vo vnútri, čím sa minimalizujú straty tepla z látky.
Musíme trvať na tom, že v prísnom zmysle slova vo vesmíre neexistuje úplne izolovaný systém. Všetky systémy si do určitej miery vymieňajú informácie so svojím prostredím, aj keď v niektorých prípadoch v zanedbateľnom množstve alebo jednoducho takým spôsobom, že ich možno ignorovať pri štúdiu samotného systému.