Ми пояснюємо, в чому різниця між відкритою, закритою та ізольованою системою, взаємозв’язок кожної з них із середовищем та її характеристики.
Яка різниця між відкритою, закритою та ізольованою системою?
Щоб зрозуміти різницю між а відкрита система, а система закрита і а ізольована система, ми повинні спочатку зрозуміти, що ми маємо на увазі під "системи”. Як це визначає словник, система — це набір взаємопов’язаних і впорядкованих речей, які сприяють досягненню мети.
Тобто система — це організоване ціле, поняття, яке стосується як певних наборів органів тіла, так і всієї природної екосистеми, а також різних явищ і температур повітря в атмосфері. Будь-який сегмент Всесвіту, який ми вирішуємо вивчати сам по собі, ігноруючи решту та зосереджуючи увагу на його внутрішніх зв’язках, є системою.
Це поняття надзвичайно корисне у фізиці, так як через погляд системний ми можемо визначити енергетичні та матеріальні явища, які відбуваються навколо нас.
Таким чином, прийнято говорити про фізичні системи, такі як системи термодинамічний, в якому є потік матерія Ю Енергія внутрішні, які можуть бути більш-менш пов'язані з навколишнім середовищем. Тобто система може бути більш відкритою або більш закритою, залежно від того, наскільки інформації входити і виходити з нього. Інформація, яка циркулює, може бути, наприклад, матерією та/або енергією.
Таким чином, ми маємо три основні типи фізичних систем: відкриті, закриті та ізольовані.
- Відкриті системи. Це ті, хто вільно обмінюється речовиною та енергією із зовнішнім середовищем. Наприклад, наші тіла самі по собі є системами, які постійно обмінюються з навколишнім середовищем: в них надходить кисень і їжа, а відходи виводяться назовні, наприклад CO2 або аміак у сечі. Крім того, ми постійно втрачаємо тепло, коли середовище холодніше, і ми втрачаємо вологість повітря (водяна пара) з кожним вдихом, який ми робимо.
- Закриті системи. Це ті, хто вільно обмінюється енергією (але не речовиною) зі своїм середовищем. Ця енергія може бути у формі тепла, світло або робота. Наприклад, лампочка - це закрита система, в яку не входить і не виходить жодна частинка речовини, а входить електрика і його витягують світлова енергія На взаєм.
- Ізольовані системи. Це ті, які не обмінюються речовиною чи енергією з навколишнім середовищем, або тому, що вони дуже далекі від будь-якої іншої системи, або тому, що мають бар’єри, які зменшують (або, в ідеалі, перешкоджають) транзиту між внутрішнім і зовнішнім середовищем. Наприклад, термос для гарячої води призначений для максимально затримки (запобігти цьому взагалі неможливо) охолодження рідин всередині, мінімізуючи таким чином втрати тепла від речовини.
Ми повинні наполягати на тому, що в строгому сенсі у Всесвіті не існує повністю ізольованої системи. Усі системи певною мірою обмінюються інформацією зі своїм середовищем, хоча в деяких випадках у незначних кількостях або просто таким чином, що її можна ігнорувати для вивчення самої системи.