Chia sẻ:
12 ví dụ về hệ thống nhiệt động
các hệ thống nhiệt động chúng là đối tượng nghiên cứu của nhiệt động lực học. Một hệ thống có thể được định nghĩa là một lượng vật chất nhất định hoặc một khu vực trong không gian nơi tập trung sự chú ý vào việc phân tích một vấn đề.
Mặt khác, thuật ngữ nhiệt động lực học được đặt ra bởi nhà vật lý và toán học người Anh Thomson, người đã kết hợp các gốc Hy Lạp để tạo nhiệt (Θέρμη: nhiệt) và sức mạnh hoặc lực (δύμμμ dynam dynam.
Nhiệt động lực học là nhánh của vật lý chịu trách nhiệm nghiên cứu nhiệt và tiềm năng của nó để tạo ra năng lượng và các tính chất liên quan đến cả hai khía cạnh.
Các loại hệ thống nhiệt động
Trong trường hợp đầu tiên, một số khái niệm cơ bản liên quan đến các hệ nhiệt động là môi trường, ranh giới hệ thống và vũ trụ.
Môi trường là mọi thứ bên ngoài hệ thống, và giới hạn của nó là giao diện ngăn cách nó với môi trường. Cuối cùng, vũ trụ là sự kết hợp của hai yếu tố này.
Một hệ thống nhiệt động có thể là bất kỳ lượng chất, mẫu hoặc máy nào tách khỏi môi trường của nó theo cách được xác định rõ.
Sự tách biệt này có thể là thật hoặc tưởng tượng. Cũng cần xem xét rằng cả hình học, thành phần hóa học cũng như trạng thái vật lý của các hệ nhiệt động đều không được xác định trước, do đó, bất kỳ trong số chúng đều có thể thay đổi.
Mặt khác, có ba loại hệ thống nhiệt động: đóng, mở và cô lập. Trong các hệ thống kín, năng lượng có thể được truyền giữa hệ thống và môi trường xung quanh, nhưng không phải là khối lượng.
Nếu cả hai có thể được chuyển, thì đó là một hệ thống mở. Mặt khác, nếu không có tương tác với môi trường, hệ thống bị cô lập.
15 ví dụ cụ thể của hệ thống nhiệt động
Hệ thống khép kín
Trong trường hợp các hệ thống nhiệt động khép kín, vật chất không vượt qua ranh giới hệ thống. Tuy nhiên, năng lượng có thể vượt qua nó, nhưng ở dạng nhiệt hoặc làm việc. Các hệ thống sau minh họa loại này:
-Pít-tông khí nén kín
-Môi chất lạnh trong hệ thống lạnh
-Nhiệt lượng kế
-Hành tinh Trái đất (lấy năng lượng từ Mặt trời, nhưng thực tế không trao đổi vật chất với bên ngoài).
-Nồi áp suất (nếu hệ thống hoàn toàn đóng cửa, có nguy cơ nổ)
Hệ thống mở
Trong loại hệ thống này, có sự trao đổi năng lượng với môi trường và không có trở ngại nào cho khối lượng hoặc vật chất vượt qua giới hạn của hệ thống.
Ngoài ra, công việc được thực hiện trong hoặc bởi hệ thống. Một số ví dụ về các hệ thống nhiệt động mở bao gồm:
-Đun sôi nước trong nồi không có nắp (nhiệt và hơi nước, đó là vấn đề, thoát ra ngoài không khí)
-Tua bin
-Máy nén khí
-Bộ trao đổi nhiệt
-Cơ thể con người
Hệ thống biệt lập
Một hệ thống bị cô lập là một nơi mà công việc không được thực hiện trong hoặc bởi hệ thống. Không có nhiệt được loại bỏ hoặc thêm vào hệ thống.
Ngoài ra, vật chất không chảy vào hoặc ra khỏi nó. Rất ít hệ thống nhiệt động hoàn toàn bị cô lập. Ví dụ về điều này là:
-Xi lanh thép kín cứng chứa nitơ lỏng
-Một bộ đồ cao su
-Bình oxy
-Toàn bộ vũ trụ
-Một phích nước (để giữ cho mọi thứ lạnh hoặc nóng)
Tài liệu tham khảo
- Ngô, C. (2002). Máy tính thông minh dựa trên nhiệt động lực học và phân tích chu kỳ. New York: Nhà xuất bản Nova.
- Nag, P.K (2013). Kỹ thuật nhiệt động lực học. New Delhi: Giáo dục McGraw-Hill.
- Hân, F. (2017). Một khóa học hiện đại về Vật lý Đại học: Quang học, Vật lý Nhiệt, Vật lý Hiện đại. Singapore: Công ty xuất bản khoa học thế giới.
- Freiesleben Hansen, P. (2009). Khoa học vật liệu xây dựng. London: Springer Science & Business Media.
- Rauf, B. S. (2012). Nhiệt động lực học đơn giản cho các kỹ sư năng lượng. Georgia: Báo chí Fermont.