Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat is een geïsoleerd systeem?

Een geïsoleerd systeem is een theoretisch concept in de thermodynamica en fysica dat verwijst naar een systeem dat geen energie uitruilt of ertoe doet met zijn omgeving. Dit betekent:

* Geen warmteoverdracht: Het systeem wint niet of verliest geen warmte van zijn omgeving.

* Geen werk gedaan: Het systeem verricht geen werk aan zijn omgeving, noch voert de omgeving eraan werk.

* Geen massaoverdracht: Het maakt niet uit of verlaat het systeem.

Voorbeeld:

Een perfect geïsoleerde thermosfles met een hete vloeistof is een goede benadering van een geïsoleerd systeem. De kolf voorkomt warmte -uitwisseling en het afgedichte deksel voorkomt materieoverdracht. Het is echter geen echt geïsoleerd systeem omdat de kolf zelf wat warmte kan absorberen en de vloeistof erin enigszins kan uitbreiden, wat een kleine hoeveelheid werk vertegenwoordigt.

Kenmerken van een geïsoleerd systeem:

* Constante interne energie: Omdat geen energie binnenkomt of vertrekt, blijft de totale interne energie van het systeem constant.

* Entropie neemt altijd toe: Volgens de tweede wet van de thermodynamica kan entropie, een maat voor wanorde, alleen maar toenemen of constant blijven in een geïsoleerd systeem.

* moeilijk te bereiken in werkelijkheid: Echt geïsoleerde systemen zijn moeilijk te creëren in de echte wereld vanwege de onvermijdelijke interacties met de omgeving.

Toepassingen:

Het concept van een geïsoleerd systeem is belangrijk om te begrijpen:

* thermodynamica: Het helpt fundamentele principes te verklaren, zoals de eerste en tweede wetten van de thermodynamica.

* Cosmology: Het hele universum kan worden beschouwd als een geïsoleerd systeem, hoewel het een complex concept is met voortdurend onderzoek.

* Theoretische modellen: Geïsoleerde systemen worden vaak gebruikt in theoretische modellen om berekeningen te vereenvoudigen en zich te concentreren op specifieke aspecten van een systeem.

Key Takeaway: Hoewel een perfect geïsoleerd systeem een ​​theoretisch construct is, helpt het concept ons de fundamentele principes van energie en materiële uitwisseling in het universum te begrijpen.