Sifat Sistem Termodinamika, Jenis, Contoh

A Sistem termodinamika o Substansi kerja adalah bagian dari alam semesta yang dipilih untuk dipelajari oleh termodinamika. Ini adalah definisi yang sangat luas, karena sistem termodinamika bisa sangat luas sebagai galaksi atau sejumlah kecil gas yang terkandung dalam silinder.

Segala sesuatu yang mengelilingi sistem termodinamika, termasuk massa dan ruang, adalah lingkungan atau lingkungan yang sama. Ini bukan seluruh alam semesta, tetapi hanya lingkungan yang mampu mempengaruhi sistem.

Skema sistem termodinamika

Dalam sistem termodinamika, pertukaran massa atau energi dimungkinkan antara sistem dan lingkungan, tergantung pada kelas sistem, menjadi lingkungan di mana pengamat yang mempelajarinya berada.

Dalam analisis sistem termodinamika, penting untuk menetapkan perbatasan (Batas atau dinding), yang dapat diperbaiki atau mobile. Botol gelas atau logam memiliki dinding yang tetap, tetapi piston atau piston seluler.

Dengan demikian, perbatasan bisa menjadi permukaan yang nyata atau imajiner, tetapi idealnya memiliki ketebalan nol, beberapa kekakuan dan karakteristik lain yang dijelaskan dalam bentuk matematika.

Perbatasan imajiner diperlukan saat mempelajari sistem yang pada gilirannya adalah bagian dari sistem yang jauh lebih besar, seperti bintang di nebula.

Pertukaran panas antara sistem dan lingkungannya, jika ada, adalah tujuan utama termodinamika. Itulah sebabnya nama khusus diberikan ke dinding yang memungkinkan pertukaran: adiabatik, sedangkan yang tidak mengizinkannya dan mengisolasi sistemnya diatermis.

[TOC]

Jenis Sistem Termodinamika

Dalam kasus pertama ini adalah sistem terbuka karena teko menukar energi yang dilepaskan oleh api dan gas dalam bentuk gas di luar. Dalam kasus kedua ini adalah sistem tertutup karena saya hanya bertukar energi yang dilepaskan oleh api, tetapi bukan gas. Kasus ketiga adalah sistem yang terisolasi karena tidak bertukar energi atau materi.

Ada berbagai jenis sistem termodinamika, yang diklasifikasikan sesuai dengan kemampuan mereka untuk bertukar materi dan energi dengan lingkungan, dengan cara ini kita memiliki:

Sistem terbuka

Pertukaran materi dan energi dengan bagian luar diperbolehkan, sehingga mereka juga disebut Volume kontrol.

Sejumlah besar sistem teknik dimodelkan dengan cara ini, misalnya pemanas air buatan sendiri dan radiator mobil.

Dapat melayani Anda: 21 acara penting fisika

Sistem tertutup

Mereka juga dikenal sebagai massa kontrol dan ditandai karena tidak ada pertukaran materi dengan lingkungan. Oleh karena itu massanya diperbaiki, namun energi dapat melewati batasnya, baik sebagai panas atau sebagai pekerjaan. Dengan cara ini volume sistem dapat bervariasi.

Sistem terisolasi

Ini adalah sistem tertutup di mana pertukaran panas, pekerjaan atau segala bentuk energi dengan lingkungan dicegah.

Sistem yang homogen dan sistem heterogen

Sistem yang dijelaskan diklasifikasikan sesuai dengan kapasitas pertukaran mereka dengan lingkungan, tetapi ini bukan satu -satunya kriteria. Sistem termodinamika juga bisa homogen dan heterogen.

Zat murni adalah contoh yang baik dari sistem homogen, seperti garam meja yang disimpan dalam pengocok garam. Sebaliknya, kombinasi air cair dan uap air adalah sistem yang heterogen, karena ini adalah dua keadaan yang berbeda, yang sifatnya berbeda.

Contoh sistem termodinamika

Seperti yang telah kita lihat, sistem termodinamika berasal dari yang paling sederhana hingga yang paling kompleks. Namun, saat mempelajarinya, lebih mudah untuk mendefinisikannya dengan cermat dan mencoba menemukan semua cara untuk menyederhanakan analisis.

Mari kita lihat beberapa contoh sistem nyata yang menyertai kita dalam kehidupan sehari -hari:

Wadah terendam air

Ini adalah sistem termodinamika yang sangat sederhana dan ilustratif, dan juga cara yang baik untuk menyiapkan makanan. Kandungan wadah, baik telur, campuran untuk flan atau persiapan yang, adalah sistem termodinamika, sedangkan penangas air merupakan lingkungan atau lingkungan atau lingkungan.

Dapat melayani Anda: apa momen magnetis?

Saat memanaskan air, panas mengalir ke sistem melalui perbatasan wadah.

Kecepatan makanan yang dimasak tergantung pada beberapa faktor, salah satunya adalah bahan wajan: jika keramik atau logam. Kami tahu bahwa logam adalah pengemudi panas yang baik, jadi kami berharap konten dengan cepat memanas jika baja atau kapal aluminium digunakan.

Alih -alih memanaskan sistem, Anda ingin. Dalam hal ini sistem memberikan panas pada penangas air.

Masak di wajan yang tidak tertutup

Ayam dan roti yang dimasak dalam wajan terbuka adalah contoh dari sistem termodinamika terbuka. Sumber: Pixabay.

Dapur adalah tempat yang sangat baik untuk menemukan proses termodinamika. Saus, ayam atau makanan lain yang direbus dalam wajan terbuka, adalah contoh dari sistem terbuka, karena ada semua jenis pertukaran dengan lingkungan diizinkan: tambahkan bumbu, bahan -bahan lain dan ubah panas yang ditambahkan.

Mesin pembakaran internal

Dalam mesin pembakaran internal mobil, sepeda motor, pesawat terbang dan perahu ada campuran gas (udara) dan bahan bakar yang disiapkan di karburator dan dibawa ke silinder, di mana dengan efek pembakaran itu menjadi campuran gas beberapa beberapa beberapa.

Karena komposisi campuran bervariasi di seluruh siklus kerja, itu adalah sistem termodinamika yang kompleks dan heterogen.

Kopi atau teh di termos

Minuman panas atau dingin di dalam termos adalah contoh yang baik dari sistem termodinamika tertutup. Sumber: Pixabay.

Kopi atau teh tetap panas untuk waktu yang lebih lama di termos. Ini adalah wadah yang dilengkapi dengan dinding isolasi, tepatnya untuk mencegah sistem kami - minuman panas - mengirimkan panasnya ke lingkungan dan dinginkan.

Dapat melayani Anda: volt atau volt: konsep dan rumus, kesetaraan, contoh

Termos benar -benar dua wadah, di antaranya kosong sebagian untuk menghindari keberadaan udara seperti udara, yang membantu mendorong panas dari dalam ke wadah.

Tentu saja termos juga bekerja terbalik, berfungsi untuk menjaga minuman dingin lebih lama.

Telur

Telur yang kami konsumsi sebagai makanan adalah contoh yang sangat baik dari sistem termodinamika tertutup, tetapi itu memungkinkan pertukaran energi dengan lingkungan. Kulit telur memungkinkan panasnya empol embrio, serta lorong gas.

Sel

Sel adalah kesatuan mendasar dari makhluk hidup dan merupakan sistem termodinamika yang sangat efisien. Dengan ekstensi, makhluk hidup apa pun juga dapat dianggap sebagai sistem termodinamika yang kompleks.

Membran sel yang mencakup struktur internal seperti nukleus dan mitokondria adalah perbatasan antara sistem dan lingkungan. Ini memungkinkan pertukaran energi, kedatangan nutrisi dari luar dan output limbah.

Kalengan

Makanan kaleng adalah contoh khas dari sistem termodinamika tertutup.

Pemanas air

Air di dalam pemanas adalah sistem termodinamika terbuka, karena itu adalah gas yang diperlukan.

Referensi

1. Borgnakke. 2009. Dasar -dasar termodinamika. Edisi ke -7. Wiley and Sons.
2. Cengel, dan. 2012. Termodinamika. Edisi ke -7. Bukit McGraw.
3. Energi matahari. Sistem termodinamika. Diperoleh dari: Solar-Anergi.bersih.
4. Wikipedia. Sistem termodinamika. Pulih dari: is.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Sistem Themodynamic. Diterima dari.Wikipedia.org.