المحتوى
اسمهنظام ديناميكي حراري معزول إلى شخص لا يتبادل الطاقة أو المادة مع البيئة التي يتطور فيها. وبالتالي ، فهي أنظمة مثالية ، غير موجودة في الواقع إلا لفترة زمنية معينة ووفقًا لاعتبارات معينة.
يوجد استخدامان محتملان لمصطلح النظام المعزول ، أحدهما في مجال الإلكترونيات والآخر في مجال الديناميكا الحرارية.
في الإلكترونيات ، الأنظمة الكهربائية المعزولة هي تلك التي تعمل خارج شبكة إمداد قائمة ، وتقوم بذلك عن بُعد بفضل مصادر الطاقة المستقلة ، مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح أو مصادر الطاقة الحرارية الأرضية.
ومع ذلك ، فإن الاستخدام الأكثر شيوعًا لهذا المصطلح هو الثاني ، الذي يشير إلى الديناميكا الحرارية أو فرع الفيزياء الذي يدرس ميكانيكا الحرارة والطاقة.
في كلتا الحالتين يطلق عليهالنظام إلى جزء من الواقع تعمل عناصره من خلال علاقة منظمة إلى حد ما مع بعضها البعض. يمكن فهم جسم الإنسان أو كوكب الأرض أو حتى مجرة درب التبانة على أنها أنظمة.
- انظر أيضًا: التوازن الحراري
أنواع النظام الديناميكي الحراري
يميز هذا الفرع من الفيزياء عادة بين ثلاثة أنواع من الأنظمة:
- نظام مفتوح. هذا يتبادل المادة والطاقة بحرية مع بيئته ، مثل مياه المحيطات ، المعرضة للتسخين والتبخر والتبريد ، إلخ.
- النظام مغلق. هذا يتبادل الطاقة فقط ولكن لا يهم مع بيئته ، مثل حاوية بلاستيكية مغلقة ، لا يمكن استخلاص محتواها ولكن يمكن تبريدها أو تسخينها.
- نظام معزول. أنه لا يتبادل المادة (الكتلة) أو الطاقة مع بيئته. لا توجد أنظمة معزولة تمامًا.
- يمكن أن تخدمك: أنظمة مفتوحة ومغلقة ومعزولة
أمثلة على الأنظمة المعزولة
- بدلة غطس. استخدام هذه البدلات يحمي لفترة من الوقت التبادل الحراري بين الماء والجسم ، ويمنعه من اختراق الداخل.
- الترمس. لفترة معينة ، يمكن للترمس عزل الحرارة الموجودة بالداخل ومنع التسرب ودخول الطاقة والمواد.
- تجويف حراري.تعمل الأقبية على أساس التقليل الشديد من مدخلات الحرارة ، مع الحفاظ على محتواها باردًا لفترة معينة. بمجرد تجاوز هذا النطاق الزمني ، سيبدأ المحتوى في التسخين.
- Igloos من الأسكيمو. وهي مصممة بطريقة لا تدخل فيها حرارة أو مادة أو تخرج.
- اسطوانة غاز. يتم احتواء الغاز تحت الضغط الداخلي ، ويتم عزل الغاز عن المادة والطاقة من حوله في ظل الظروف العادية ، حيث قد يؤدي تسخين الأسطوانة إلى إجبار الغاز على التمدد وتحدث مأساة.
- الكون. الكون نظام منعزل حيث لا يدخله أو يتركه شيء ، لا مادة ولا طاقة.
- طعام معلب في ظل الظروف العادية ، تكون هذه الأطعمة بعيدة عن أي تبادل للمادة أو الطاقة. بالتأكيد ، سيكون من الممكن تسخين العلبة أو تبريدها ، وحتى إذابتها في درجات حرارة قصوى ، ولكن حتى ذلك الحين للحظات (قصيرة) سيتم عزل الطعام تمامًا عن الحرارة.
- آمنة.يتم فصل المحتوى الموجود في الخزائن بطبقات سميكة محكمة الغلق من المعدن عن بيئته ، معزولة عن المادة والطاقة ، على الأقل في ظل الظروف العادية: إذا قمنا برميها في بركان فمن المؤكد أنه سيذوب وسيتم حرق محتوياته.
- غرفة الضغط العالي. من المفيد تحديدًا عزل الغواصين الذين لديهم فقاعات النيتروجين في دمائهم عن الظروف الجوية ، ولا تسمح غرفة الضغط العالي بتبادل المادة أو الطاقة ، أو على الأقل لا تسمح بكميات ملحوظة وكبيرة.
- اتبع ب: الاستتباب
