Les systèmes thermodynamiques sont classés comme ouverts, fermés ou isolés. le système ouvert C'est là que l'énergie et la matière peuvent entrer ou sortir du système. le système fermé C'est celui où il n'y a que transfert d'énergie. le système isolé ne permet pas l'entrée ou la sortie d'énergie ou de matière.
En thermodynamique, un système C'est la partie ou la portion de l'Univers qui est étudiée. Le système se compose généralement d'une quantité spécifique de substance (s) chimique (s) ou de matière dans des limites définies. Tout ce qui est en dehors des limites du système est classé comme alentours. Un système peut être la Terre ou un récipient d'eau sur la table de la cuisine..
Système ouvert | Système fermé | Système isolé | |
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Définition | Système thermodynamique où il y a échange d'énergie et de matière avec l'environnement. | Système thermodynamique où il y a échange d'énergie avec l'environnement. | Système thermodynamique où il n'y a pas d'échange d'énergie ou de matière avec l'environnement. |
Énergie | Entrer ou sortir. | Entrer ou sortir. | Ni entre ni ne part. |
La matière | Il y a échange de matière avec l'environnement. | Il n'y a pas d'échange de matière avec l'environnement. | Il n'y a pas d'échange de matière avec l'environnement. |
Exemples | La Terre, une marmite découverte d'eau bouillante, la cellule. | Une bouteille d'eau dans le frigo, | Un thermos fermé. |
Un système ouvert est un système thermodynamique où l'entrée et la sortie de matière et d'énergie se produisent vers et depuis les environs. Par exemple, la Terre est un système ouvert car l'énergie rayonnante du Soleil et des matériaux tels que les météorites et les gaz entre, et les satellites artificiels, les gaz et les radiations quittent la Terre..
Un système ouvert peut échanger de l'énergie avec son environnement de deux manières: travail et chaleur. le travail Il est donné par le mouvement d'un objet effectué par une force. le chaud est donnée par le transfert d'énergie thermique.
Si la Terre était un système isolé, la vie ne serait pas possible, car elle dépend de l'énergie du Soleil et de la matière provenant de l'espace extra-atmosphérique.
Pour vivre, les humains ont besoin de poterie et d'énergie, que nous obtenons de la nourriture. De plus, nous libérons également de l'énergie, sous forme de chaleur et de travail, et de matière, comme les déchets biologiques, la sueur et la respiration..
Un système fermé est un système thermodynamique où l'entrée et la sortie d'énergie se produisent vers et depuis les environs. Dans ce cas, la ou les matières contenues dans le système ne varient pas en quantité..
Un exemple très simple est lorsque nous mettons un couvercle sur une casserole pendant que la soupe est en train de cuire. En chauffant le pot, nous fournissons de l'énergie thermique, tandis que ce qui est à l'intérieur du pot ne peut pas sortir et l'eau se condense sur les parois du pot..
Un exemple de système fermé est celui des jardins scellés dans du verre. Nous pouvons faire pousser un mini jardin à l'intérieur d'un pot scellé: les plantes autotrophes n'ont besoin que d'énergie radiante pour produire la photosynthèse. L'air et l'eau à l'intérieur de la bouteille ne rentrent ni ne sortent.
En fait, ce type de système était souvent utilisé lors de longs voyages à travers le monde au moment de la colonisation, pour transporter des plantes..
Un système isolé est un système thermodynamique où il n'y a pas d'entrée et / ou de sortie de matière et d'énergie vers et depuis les environs. Il s'agit en fait d'une condition idéalisée, le plus proche que nous connaissons d'un système isolé est un thermos fermé ou une cruche Dewar. Les parois isolantes du thermos maintiennent les substances à l'intérieur chaudes ou froides, de sorte que l'échange d'énergie avec l'extérieur ne s'établit pas.
Les cruches Dewar sont fabriquées pour conserver les gaz ou les liquides très froids (par exemple, azote liquide ou neige carbonique) ou très chauds, pendant une durée plus longue. Ils sont la chose la plus proche d'un système isolé dans le laboratoire. Ils se caractérisent par une double paroi scellée sous vide, il n'y a donc pas d'air intermédiaire pour permettre le flux de chaleur.
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