เราอธิบายว่าระบบที่แยกออกมาคืออะไร ลักษณะและตัวอย่างต่างๆ ของระบบ นอกจากนี้สิ่งที่เป็นระบบเปิดและปิด
ระบบแยกคืออะไร?
ใน ทางกายภาพ อุณหพลศาสตร์เข้าใจว่าระบบที่แยกได้คือระบบเหล่านั้น ระบบ ซึ่งไม่มีการแลกเปลี่ยนหรือ วัตถุ หรือของ พลังงาน กับสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการกระทำของสิ่งกีดขวางบางประเภทที่ยอมให้มีการอนุรักษ์ทรัพยากรระบบในขณะเดียวกันก็ป้องกันการเข้าถึงทรัพยากรจากภายนอก
ซึ่งแตกต่างจากระบบปิดซึ่งในสาขาฟิสิกส์เดียวกันสามารถแลกเปลี่ยนพลังงานกับ สิ่งแวดล้อม (แต่ไม่สำคัญ) และยิ่งกว่านั้นระบบเปิดซึ่งการแลกเปลี่ยนของทั้งสองเกิดขึ้นอย่างอิสระ
ตาม ทฤษฎีระบบทั่วไป ระบบนี้ถือกำเนิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ระบบเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลที่สำหรับการศึกษา ถือว่าแยกและคั่นจากสภาพแวดล้อมของระบบ มุมมองนี้ใช้ทั้งใน วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ชอบใน สังคมศาสตร์.
อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่อยู่ในขอบเขตของฟิสิกส์ที่ใช้คำว่าระบบแยก การดำเนินการในพื้นที่นี้กำหนดโดยกฎหมายการอนุรักษ์ ซึ่งขนาดบางค่าคงที่ภายในระบบที่แยกออกมา อย่างน้อยก็ชั่วระยะเวลาหนึ่ง สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้ง มวล, พลังงาน, ค่าไฟฟ้าโมเมนตัมเชิงมุมและโมเมนตัมเชิงเส้น
ลักษณะเฉพาะของระบบที่แยกได้
ระบบที่แยกออกมามีลักษณะดังต่อไปนี้:
- พวกเขามีอุปสรรคบางอย่างที่เรียกว่าฉนวนซึ่งจำกัดการแลกเปลี่ยนระหว่างภายในและภายนอกอย่างมีนัยสำคัญและฉาวโฉ่
- ตราบใดที่พวกมันยังคงโดดเดี่ยว ทรัพยากรและคุณสมบัติของมันจะยังคงคงที่และคงที่ กล่าวคือ ไม่แปรผัน: ไม่มีอะไรออกมาและไม่มีอะไรเข้ามา หรืออย่างน้อยก็ไม่มีในสัดส่วนที่มีนัยสำคัญ
- ไม่มีทั้งฉนวนทั้งหมดหรือฉนวนที่สมบูรณ์แบบ: ทั้งหมดมีระยะขอบของการสูญเสียหรือการรั่วไหลบางส่วน แต่ในหลายกรณี ระยะขอบนี้มักจะเล็กน้อยหรือไม่มีนัยสำคัญในระหว่างการศึกษาระบบ
- ในหลายกรณี ฉนวนที่ผลิตในระบบเป็นแบบชั่วคราว และให้ปริมาณที่เพียงพอของ สภาพอากาศระยะขอบของการสูญเสียหรือความไม่ถูกต้องของคุณจะถูกเน้น
ตัวอย่างของระบบที่แยกได้
ตัวอย่างที่เป็นไปได้ของระบบที่แยกออกมามีดังต่อไปนี้:
- ภาชนะเก็บความร้อนที่รักษา อุณหภูมิ ของ สารเช่น cava ชายหาดหรือกระติกน้ำร้อนสำหรับกาแฟร้อน
- เสื้อผ้าหน้าหนาวที่แยกเราจากอากาศเย็นจึงป้องกันเราจากการสูญเสียความร้อนในร่างกายในอัตราที่เห็นได้ชัดเจน
- สายนำไฟฟ้าที่หุ้มด้วยวัสดุ ฉนวน (ยางหรือพลาสติก) เพื่อลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าระหว่างการขนส่งไปยังบ้านของเรา (และผู้สัญจรไปมาบางส่วนถูกไฟฟ้าดูด)
- รองเท้ายางที่เราใช้เดินในภูมิประเทศที่มีน้ำท่วมขังหรือบนหิมะที่ป้องกันไม่ให้น้ำเข้าเท้าของเรา
ระบบเปิด
ระบบเปิดคือระบบที่แลกเปลี่ยนข้อมูล สสาร และ/หรือพลังงานกับสิ่งแวดล้อมอย่างอิสระ โดยไม่มีข้อจำกัดหรืออุปสรรคที่จำกัดการเคลื่อนย้ายระหว่างภายในและภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงเป็นระบบของทรัพยากรภายนอกที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งเชื่อมโยงกับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง
ระบบปิด
ระบบปิดคือระบบที่ไม่มีการแลกเปลี่ยนสสารระหว่างภายในและภายนอก ดังนั้นพวกเขาจึงมีทรัพยากรที่จำกัดแต่เป็นของตัวเอง อย่างไรก็ตามมันอาจแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อมหรือไม่ก็ได้ ในทางปฏิบัติ ระบบปิดมีความถี่มากกว่าระบบแยก