Что такое изолированная система: Изолированная система

Изолированная система

Материал
из свободной русской энциклопедии «Традиция»










Термодинамика

Статья является частью одноименной
серии.

Начала термодинамики

Уравнение состояния

Термодинамические величины

Термодинамические
потенциалы

Термодинамические циклы

Фазовые переходы


Изолированная система — система, которая не обменивается с окружающей
средой ни веществом, ни энергией. В связи с отсутствием материальных потоков,
такая система не взаимодействует с окружением посредством сил, возникающих при
прямом воздействии тел или посредством давления поля от переноса излучения.
Энергия и вещество циркулируют внутри изолированной системы, не покидая её, что
приводит к их сохранению в системе. В отличие от этого, в закрытой системе допускается обмен
энергией при отсутствии обмена с другими телами веществом.

На практике понятие изолированной системы является идеализированным, так как
существуют поля, например, гравитационное
поле, проникающие в каждую систему и изменяющие их энергию. Тем не менее во
многих случаях концепция изолированной системы оказывается удобной моделью и
часто используется при математическом описании природных явлений. В частности,
при выводе постулата о росте энтропии во втором начале термодинамики H-теорема
Больцмана использует предположение об изолированной системе, внутри которой
может быть идеальный газ.

В термодинамике постулируется (как результат обобщения опыта), что
изолированная система постепенно приходит в состояние термодинамического
равновесия, из которого самопроизвольно выйти не может (нулевое начало
термодинамики).

Промежуточным случаем между закрытой и изолированной системой является Адиабатически
изолированная система, которая не обменивается с окружающей средой энергией
в форме теплоты. Однако изменение внутренней энергии такой системы возможно за
счёт производимой над ней работы, причём количество работы равно изменению
энергии. Всякий процесс в адиабатически изолированной системе называется
адиабатическим процессом.

Для осуществления адиабатической изоляции обычно заключают систему в
адиабатическую оболочку (например, используют сосуд Дьюара). Реальный процесс
может также считаться адиабатическим, если он протекает достаточно быстро, так,
что за короткое время теплообмен с окружающими телами пренебрежимо мал.

См. также

Внешние ссылки

Изолированная система — Isolated system

Физические системы, которые не взаимодействуют с другими частями Вселенной

Свойства изолированных, закрытых и открытых систем при обмене энергией и веществом.

В физической науке , изолированная система либо из следующих условий :

  1. физическая система так далеко от других систем , которые он не взаимодействует с ними.
  2. термодинамической системы закрытых жесткими неподвижными стенками , через которые ни масса , ни энергия может пройти.

Хотя изолированная система внутренне подвержена своей собственной гравитации, обычно считается, что она находится вне досягаемости внешних гравитационных и других дальнодействующих сил.

Это можно противопоставить тому, что (в более общей терминологии, используемой в термодинамике), называется замкнутой системой , будучи окруженной избирательными стенками, через которые может проходить энергия как тепло или работа, но не материя; и с открытой системой , в которую могут входить и выходить как материя, так и энергия, хотя в некоторых частях ее границ могут быть непроницаемые стены.

Изолированная система подчиняется закону сохранения, согласно которому ее полная энергия-масса остается постоянной. Чаще всего в термодинамике масса и энергия рассматриваются как отдельно сохраняемые.

Из-за требований изоляции и почти повсеместного распространения силы тяжести строго и идеально изолированные системы на самом деле не встречаются в экспериментах или в природе. Хотя они очень полезны, они являются строго гипотетическими.

Классическая термодинамика обычно представляется как постулат существования изолированных систем. Его также обычно представляют как плод опыта. Очевидно, что об идеально изолированной системе не сообщалось.

Однако плод опыта — это то, что некоторые физические системы, в том числе изолированные, действительно достигают своих собственных состояний внутреннего термодинамического равновесия. Классическая термодинамика постулирует существование систем в их собственных состояниях внутреннего термодинамического равновесия. Этот постулат — очень полезная идеализация.

В попытке объяснить идею постепенного приближения к термодинамическому равновесию после термодинамической операции с увеличением энтропии в соответствии со вторым началом термодинамики , H-теорема Больцмана использовала уравнения , которые предполагали, что система (например, газ ) изолирована . То есть все механические степени свободы могут быть указаны, рассматривая ограждающие стены просто как зеркальные граничные условия . Это привело к парадоксу Лошмидта . Если, однако, учитывать стохастическое поведение молекул и тепловое излучение в реальных ограждающих стенках, то система фактически находится в термостате. Тогда предположение Больцмана о молекулярном хаосе может быть оправдано.

Концепция изолированной системы может служить полезной моделью, приближающей многие реальные ситуации. Это приемлемая идеализация, используемая при построении математических моделей определенных природных явлений ; например, планет в Солнечной системе , а протон и электрон в атоме водорода , часто рассматриваются как отдельные системы. Но время от времени атом водорода будет взаимодействовать с электромагнитным излучением и переходить в возбужденное состояние .

Иногда люди размышляют об «изолированности» Вселенной в целом, но смысл таких рассуждений сомнительный.

Радиационная изоляция

Для радиационной изоляции стены должны быть идеально проводящими, чтобы идеально отражать излучение внутри полости, как, например, вообразил Планк .

Он рассматривал внутреннее тепловое радиационное равновесие термодинамической системы в полости, изначально лишенной вещества. Он не упомянул, что, по его мнению, окружало бы его идеально отражающие и, следовательно, идеально проводящие стены. Предположительно, поскольку они обладают идеальной отражающей способностью, они изолируют полость от любого внешнего электромагнитного воздействия. Планк считал, что для радиационного равновесия внутри изолированной полости необходимо добавить в ее внутреннюю часть частицы углерода.

Если полость с идеально отражающими стенками содержит достаточно энергии излучения для поддержания температуры космологической величины, то углеродная крупинка не нужна, потому что излучение генерирует частицы вещества, такие как, например, электрон-позитронные пары, и тем самым достигает термодинамического равновесия.

Другой подход придерживается Балиан . Для квантования излучения в полости он воображает, что его изолирующие излучения стены идеально проводят. Хотя он не упоминает массу снаружи и из его контекста кажется, что он хочет, чтобы читатель предположил, что внутренняя часть полости лишена массы, он все же воображает, что какой-то фактор вызывает токи в стенах. Если этот фактор является внутренним по отношению к полости, это может быть только излучение, которое, таким образом, будет идеально отражено. Однако для задачи теплового равновесия он рассматривает стенки, содержащие заряженные частицы, которые взаимодействуют с излучением внутри полости; такие полости, конечно, не изолированы, но их можно рассматривать как тепловую баню.

Смотрите также

Рекомендации

Изолированная система

Пользователи также искали:



для каждой изолированной термодинамической системы существует состояние,

система,

Изолированная,

изолированная,

Изолированная система,

термодинамическая,

закрытая,

изолированная система формула,

изолированная система механика,

закрытая термодинамическая система,

электрически изолированная система,

пример,

формула,

механика,

открытая,

электрически,

каждой,

изолированной,

термодинамической,

системы,

существует,

состояние,

изолированная система это,

изолированная система пример,

термодинамическая система открытая закрытая изолированная,

для каждой изолированной термодинамической системы существует состояние,

изолированная система,

термодинамика. изолированная система,

замкнутая система,

Изолированная система

Пользователи также искали:



электрически изолированная система,

изолированная система это,

изолированная система формула,

изолированная система механика,

изолированная система пример,

термодинамическая система открытая закрытая изолированная,

замкнутая система,

система,

изолированная,

Изолированная,

Изолированная система,

термодинамическая,

закрытая,

изолированная система это,

изолированная система механика,

закрытая термодинамическая система,

электрически изолированная система,

замкнутая система,

электрически,

открытая,

изолированная система формула,

пример,

формула,

механика,

замкнутая,

изолированная система пример,

термодинамическая система открытая закрытая изолированная,

изолированная система,

термодинамика. изолированная система,

Термодинамическая система изолированная — Энциклопедия по машиностроению XXL







Если термодинамическая система не имеет никаких взаимодействий с окружающей средой, то ее называют изолированной или замкнутой системой.  [c.15]

В изолированной термодинамической системе любое неравновесное состояние с неизбежностью переходит в состо)шие термодинамического равновесия. Это общий закон природы. Однако для каждого конкретного неравновесного состояния существ)гют свои конкретные причины, которые обуславливают этот переход и определяют его характер. Мы познакомимся в этой главе с тем, что происходит в пространственно неоднородных состояниях, которые образуют большой и важный класс неравновесных состояний.  [c.187]












На основании таких экспериментальных фактов в термодинамике вводится понятие температуры. Постулат о температуре утверждает, что суш,ествует интенсивная функция состояния равновесной термодинамической системы — температура. Равенство температур двух или нескольких систем является необходимым условием их равновесия между собой. Эта формулировка подразумевает, что внутри системы нет адиабатически изолированных частей, иначе равновесная система может оказаться термически неоднородной и температура как свойство системы может не существовать. Температура является, следовательно, тем внутренним свойством, которое наряду с внешними свойствами должно определять состояние термодинамического равновесия.  [c.22]

Второй закон термодинамики утверждает, что суш,ествует аддитивная функция состояния термодинамической системы — энтропия. При обратимых процессах в адиабатически изолированной системе ее энтропия не изменяется, а при необратимых — увеличивается. В отличие от энергии значения энтропии изолированной системы зависят, следовательно, от характера происходящих в ней процессов в ходе релаксации энтропия изолированной системы должна возрастать, достигая максимального значения при равновесии. Выясним количественную меру энтропии, вытекающую из приведенной выше формулировки второго закона.  [c.50]

Поведение Я-функции Больцмана с точностью до знака сходно с изменением термодинамической энтропии изолированной системы, которая по второму началу термодинамики при приближе-  [c.120]

Если термодинамическая система заключена в абсолютно жесткую и в то же время непроницаемую для теплоты (адиабатную) оболочку, то она изолирована от внешней среды и, следовательно, не может обмениваться с окружающей средой энергией ни в форме теплоты, ни в форме механической работы. В этом случае на основании закона о сохранении и превращении энергии можно утверждать, что запас внутренней энергии такой изолированной системы постоянен  [c.40]

Если термодинамическая система не может обмениваться теплотой с другими системами (окружающей средой), то ее называют теплоизолированной или адиабатически изолированной системой.  [c.10]

Обозначим через Е общую энергию термодинамической системы независимо от конкретных форм, в которых она имеется в системе. Согласно закону сохранения и превращения энергии полная энергия замкнутой или изолированной термодинамической системы не изменяется с течением времени, т. е.  [c.27]












В самом деле, пусть окружающие тела не изменяют своего объема, а следовательно, и не производят работы. Тогда рассматриваемая термодинамическая система вместе с окружающими телами составляет адиабатически изолированную сложную систему и притом такую, что вся работа этой сложной системы совершается первоначальной системой и равняется Е. Обозначим энергию окружающих тел через Е, а энергию сложной системы, равную сумме энергий первоначальной системы и окружающих тел, через Е. Тогда согласно уравнению (2.2)  [c.27]

В изолированной системе внутренняя энергия и и общий ее объем V имеют неизменные значения. Будучи выведенной из состояния устойчивого равновесия, система через некоторое время возвратится в это состояние, причем вследствие необратимости релаксационных процессов полезной внешней работы не производится, а энтропия системы, как это следует из выражения (3. 31), но мере приближения к состоянию равновесия будет возрастать до тех пор, пока не достигнет максимума. Из этого вытекает следующее условие термодинамического равновесия изолированной системы в состоянии термодинамического равновесия, энтропия изолированной системы имеет максимальное значение, т. е.  [c.109]

При выводе условий фазового равновесия (4.2) предполагалось, что давления и температуры обеих фаз в состоянии равновесия одинаковы. Это предположение очевидно. Однако, строго говоря, следовало бы показать, что из общих условий равновесия термодинамической системы вытекают все три соотношения (4.2). Формальное доказательство этого состоит в следующем. Будем рассматривать обе фазы в совокупности как изолированную систему. В такой системе объем, внутренняя энергия и количество вещества неизменны, вследствие чего  [c.124]

Как известно, изолированная термодинамическая система самопроизвольно стремится к некоторому конечному состоянию, которое называется состоянием равновесия. При отсутствии внешних полей оно характеризуется постоянством во времени и по пространственным координатам всех термодинамических параметров внутри каждой фазы. Иными словами, в состоянии равновесия в гомогенной среде нет градиентов, любой имевшийся градиент исчезнет вследствие теплового движения молекул. Так, например, если был градиент концентрации, то он исчезнет вследствие процесса диффузии, теплопроводность ликвидирует градиент тем пературы, а вязкость среды — градиент скорости. Понятие состояние равновесия входит важной составной частью в определение равновесного процесса.  [c.193]

Изолированной термодинамической системой называют систему, которая не может обмениваться энергией и веществом с другими системами.  [c.9]

Обратимым принято называть такой процесс, который в условиях изолированной системы, т. е. без внешнего воздействия, допускает возврат системы в исходное состояние. Естественно, что в обратимом процессе исключены все виды необратимых явлений (трение, диффузия и т. п.), поэтому он наиболее идеализирован. Обратимые процессы значительно облегчают анализ термодинамической системы при ее изменении, а переход к реальным процессам осуществляется введением в расчеты коэффициентов, характеризующих необратимые явления.  [c.9]

Значения bj для каждого из т химических элементов позволяют записать условие материальной изолированности термодинамической системы в виде уравнения  [c.160]

При изменении внешних условий, в которых находится термодинамическая система, способная взаимодействовать с окружающей средой, изменяется и само состояние системы. Внутренние термодинамические параметры, характеризующие состояние системы в разные моменты времени, имеют при этом различные значения. Изменение внутренних параметров во времени может иметь место и в изолированных системах.  [c.19]












При выводе условий фазового равновесия предполагали, что давления и температуры обеих фаз в состоянии равновесия одинаковы. Эти предположения очевидны. Тем не менее следовало бы показать, что из общих условий равновесия термодинамической системы вытекают все три соотношения (3.20). Формальное доказательство этого состоит в следующем. Рассмотрим обе фазы в совокупности как изолированную систему и примем для определенности, что общий объем системы, равный сумме объемов обеих фаз и общая энтропия системы,  [c.201]

В зависимости от условий взаимодействия рассматриваемой термодинамической системы с другими рассматривают открытую и закрытую, изолированную и адиабатную системы. Открытой термодинамической системой называют систему, которая обменивается веществом с другими системами, а в закрытой — обмен веществом с другими системами отсутствует. В изолированной термодинамической системе отсутствует обмен веществом и энергией с другими системами. В адиабатной системе отсутствует теплообмен с другими системами. Адиабатные термодинамические системы могут быть как открытыми, так и закрытыми.  [c.7]

Свойство изолированной термодинамической системы. Физический смысл энтропии. Толкование второго закона термодинамики. Рассмотрим изолированную термодинамическую систему, состоящую из источника теплоты с температурой Г], холодильника с температурой Tj рабочего тела, которое совершает обратимый цикл Карно между источником теплоты и холодильником. В этом случае максимальная работоспособность системы равна  [c.66]

В чем сущность принципа возрастания энтропии изолированной термодинамической системы  [c.44]

Почему повышение энтропии в изолированной термодинамической системе является мерой необратимости протекающих в ней процессов  [c.44]

Закономерность изменения энтропии изолированной системы выражает, таким образом, необратимость и односторонность макроскопических процессов, происходящих в реальных термодинамических системах. Следовательно, э нт р о п и я я в л я ет ся критерием направления п р о и с X о д я щ и X В И 3 О Л И р О В 3 н н О й С И С т е м е реальных процессов, а ее приращение — мерой необратим о-мости адиабатических процессов.  [c.80]

Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным. Равновесное состояние изолированной термодинамической системы характеризуется постоянством по всему объему, занимаемому системой, таких параметров, как давление (механическое равновесие) и температура (термическое равновесие). В неизолированной системе равновесное  [c.9]

Первым законом термодинамики, как это следует из предыдущего, устанавливаются а) эквивалентность взаимных превращений тепла и работы и, следовательно, количественные отношения между теплом и работой при этих превращениях б) постоянство энергии изолированной термодинамической системы в) взаимная связь между теплом, внутренней энергией системы и работой изменения объема, совершаемой ею или совершаемой над ней окружающей средой. Этих закономерностей недостаточно для того, чтобы на их основе можно было решить целый ряд практически важных вопросов, таких как установление факторов, определяющих условия возникновения термодинамических процессов, направление и границы их развития и условия превращения тепловой энергии в механическую.  [c.24]

Рассмотрим вопрос об определении максимальной работы процесса, осуществляемого неподвижным рабочим телом, т. е. таким, у которого неподвижен центр тяжести, при полной обратимости процесса и при протекании его в полностью изолированной термодинамической системе,, т. е. в такой системе, которая никак не взаимодействует с телами и системами находящимися вне ее.  [c.57]

Рассмотрим произвольный незамкнутый процесс 1—2, для которого, как известно, Аи = и — и + 0. Поэтому для него уравнение баланса энергии (неизменность общего запаса энергии в изолированной термодинамической системе) примет вид  [c.25]

Можно в принципе построить термодинамическую систему, изолированную от внешней среды так, что теплота не будет передаваться вовне или поступать в систему (Q=0). Процесс, в котором Q=0, носит название адиабатического. Отличительная особенность такого процесса состоит в том, что совершаемая работа однозначно зависит от начального и конечного состояния системы. Кривая, отображающая адиабатический процесс в р, V-диаграмме, носит название адиабаты.  [c.50]

Термодинамическое описание коллектива. При термодинамическом подходе к описанию свойств коллектива его рассматривают как макроскопическую систему, нисколько не интересуясь теми частицами, из которых он состоит. Такую систему называют термодинамической системой. Она может быть изолированной и неизолированной. Изолированная система не имеет никакого взаимодействия с окружающей средой, неизолированная может обмениваться с окружающей средой теплом и работой.  [c.112]

Прежде чем пользоваться термодинамическими методами, надо количественно описать интересующий объект и происходящие в нем процессы на языке понятий и законов этой науки. Термодинамические соотношения и выводы применяются не к реальным объектам и явлениям, а к их моделям — термодинамическим системам и термодинамическим процессам. Создание термодинамической модели — один из наиболее трудных этапов работы, связанный, как правило, с необходимостью использования наиболее серьезных приближений. Среди них применение равновесного описания для неравновесных в принципе процессов и состояний, введение понятий закрытой изолированной, изотермической и т. п. системы для объектов, которые в действительности не соответствуют таким идеализированным схемам, разделение множества присутствующих в системе веществ на термодинамически значимые составляющие и незначимые примеси и многие другие упрощения. Ранее, хотя и подчеркивалась ограниченность выразительных средств термодинамики по сравнению с бесконечно сложными, взаимосвязанными явлениями природы, вопросы создания термодинамических моделей специально не рассматривались. Так, анализ равновесий начинался с решения уже сформулированной, термодинамически поставленной задачи, когда звестны термодинамические пере-  [c.165]












Термодинамика. Термодинамика — это теория тепловых явлений, в которой не учитывается атомно-молекулярное строение тел. Для описания явлений в термодинамике используются понятия термодинамическая система и термодинамический процесс . Совокупность физических тел, изолированных от взаимодействия с другими телами, называют и.золирован-ной термодинамической системой.  [c.94]

Система, изолированная от окружающей среды таким о(5разом, что не может обмениваться с ней веществом, называется закрытой, обменивающаяся веществом — открытой. Процессы превращения теплоты в работу и процессы превращения работы в теплоту, реализуемые в тепловых машинах, осуществляются термодинамической системой так называемым рабочим телом, которое изменяет в этих процессах свое физическое состояние.  [c.11]

Если термодинамическая система сохраняет постоянное количество вещества при всех изменениях, в ней происходящих, то такую систему принято называть закрытой, если нет, то систему называют открытой. Если между системой и окружающей ее ередой нет каких-либо энергетических или материальных взаимодействий, то такую систему принято называть изолированной системой.  [c.7]

Термодинамическая система, или тело, — это такая равновесная система, которая способна обмениваться с другими телами энергией и вещеетвом. Различают понятия открытой, закрытой и изолированной термодинамической системы. Открытая термодинамическая система может обмениваться веществом с другими системами. Закрытая термодинамическая система не может обмениваться веществом с другими системами.  [c.9]

Это уравнение называется уравнением Ги — Стодолы. Таким образом, уменьшение работоспособности изолированной термодинамической системы (вследствие протекания в ней необратимых процессов), т. е. деградация энергии в этой системе, пропорционально увеличению в ней энтропии. Другими словами, энтропия является мерой деградации энергии в изолированных термодинамических системах. Энергия системы, оставаясь неизменной количественно (в вышерассмотренном случае Qi = onst), ухудшается качественно, переходя в теплоту низкого температурного потенциала.  [c.67]

Термодинамические системы бывают закрытые, если в них отсутствует обмен веществом через контрольную поверхность, и открытые, в которых обмен веществом с окружающей средой происходит через контрольную поверхность. Система, которая не обменивается энергией и веществом с окружаюнгей средой, называется изолированной. Если система не обменивается энергией в форме теплоты, то она называется адиабатной, или теплоизолированной.  [c.9]

Условием равновесности состояния яв.ляется равномерное распределение по системе тех параметров, различие в которых является причиной обмена эчергией. Так, для равновесия термодинамической системы во всех ее топках должны быть одинаковая температура и одинаковое давл( иие. Всякая изолированная система с течением времени приходит в равновесное состояние, которое остается далее неизменным, пока система не будет выведена из него внешним воздействием. Равновесное сосгояиие следует отличать от стационарного состояния СИСТСМ1Я, при котором параметры также остаются неизменными во времени, 110 имеются потоки энергии или массы, как, например, при установившейся (стационарной) теплопроводности в твердом теле.  [c.17]

Первое начало термодинамики можно сформулировать так невозможно построить вечный двигатель первого рода, т. е. такую периодичееки действующую машину, которая бы совершала работу без затраты энергии, или энергия изолированной термодинамической системы остается неизменной, независимо от того, какие процессы в ней протекают.  [c.25]


3.11.Изолированная (замкнутая) система. Закон сохранения имп…

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про изолированная система, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое
изолированная система,замкнутая система,закон сохранения импульса , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Физические основы механики

закон сохранения импульса является следствием второго и третьего законов Ньютона. Он имеет место в изолированной (замкнутой) системе тел.

Закон сохранения импульса (закон сохранения количества движения) — закон, утверждающий, что сумма импульсов всех тел системы есть величина постоянная, если векторная сумма внешних сил, действующих на систему тел, равна нулю.

замкнутая система ( механика ) — система тел, находящаяся на столь большом расстоянии от всех остальных тел Вселенной, что можно пренебречь их воздействием на тела рассматриваемой системы. Тела, входящие в замкнутую или изолированную систему, могут взаимодействовать только между собой и не могут взаимодействовать со всеми остальными телами Вселенной.Понятие изолированной системы применяется не только в классической, но и в квантовой механике.

Незамкнутой механической системой называется механическая система, взаимодействующая с другой механической системой. Это взаимодействие может проявляться как в действии механических сил на незамкнутую систему (например, при явлении вынужденных колебаний), так и в изменении со временем параметров незамкнутой системы (например, при явлении параметрического резонанса).

Если другая механическая система совершает известное движение, то удобно обе механических системы рассматривать как одну объединенную замкнутую механическую систему. В этом случае действие механических сил со стороны одной ее части на другую задается посредством учета влияния создаваемого ей внешнего поля на потенциальную энергию объединенной системы.

В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Из законов Ньютона можно показать, что при движении системы в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии внешнего воздействия скорость изменения импульса определяется суммой приложенных сил.

Как и любой из фундаментальных законов сохранения, закон сохранения импульса связан, согласно теореме Нетер, с одной из фундаментальных симметрий, — однородностью пространства.

Закон сохранения импульса впервые был сформулирован Р. Декартом.

Такой системой называется механическая система, на каждое из тел которой не действуют внешние силы. В изолированной системе проявляются внутренние силы, т.е. силы взаимодействия между телами, входящими в систему.

изолированная система представляет собой термодинамическую систему , которая не может обмениваться либо энергии или материи вне границ системы. Это может произойти двумя способами:

  1. Система может быть настолько удалена от другой системы, что не может взаимодействовать с ними.
  2. Система может быть закрытой, так что ни энергия , ни масса не могут входить или выходить.

Изолированная система отличается от закрытой системы передачей энергии. Замкнутые системы закрыты только для материи, обмен энергией может происходить через границы системы.

Так как в замкнутой системе внешние силы отсутствуют, то

или

(3.13)

Это равенство выражает закон сохранения импульса, согласно которому полный вектор импульса замкнутой системы тел с течением времени не изменяется.

Т.к. , то при любых процессах, происходящих в замкнутой системе, скорость ее центра инерции сохраняется неизменной.

Закон сохранения импульса в квантовой механике

Закон сохранения импульса в изолированных системах выполняется и в квантовой механике. В тех явлениях, когда проявляются корпускулярные свойства частиц, их импульс, как и в классической механике, равен , а когда проявляются волновые свойства частиц, их импульс равен , где — длина волны. В квантовой механике закон сохранения импульса является следствием симметрии относительно сдвигов по координатам.

Закон сохранения импульса в теории относительности

Закон сохранения импульса выполняется и в теории относительности. Отличие от классической механики состоит лишь в том, что в теории относительности зависимость импульса от скорости имеет вид

В общей теории относительности, аналогично ситуации с законом сохранения энергии, при переходе к искривленному пространству-времени закон сохранения импульса, выражаемый пространственными компонентами соотношения для тензора энергии-импульса

где точка с запятой выражает ковариантную производную, приводит лишь к локально сохраняющимся величинам. Это связано с отсутствием глобальной однородности пространства в пространстве-времени общего вида.

Можно придумать такие определения импульса гравитационного поля, что глобальный закон сохранения импульса будет выполняться при движении во времени системы тел и полей, но все такие определения содержат элемент произвола, так как вводимый импульс гравитационного поля не может быть тензорной величиной при произвольных преобразованиях координат.

См. также

Статью про изолированная система я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развии теории и практики,
ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты.
Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое изолированная система,замкнутая система,закон сохранения импульса
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Физические основы механики

Изолированная система энергия — Справочник химика 21





Принцип равновесия Гиббса. Для -компонентной г-фазной системы при постоянстве ее внутренней энергии V, объема К и чисел молей компонентов и (г = 1, 2,. .., ) условие Т. р. заключается в том, что при всех возможных изменениях параметров состояния энтропия 5 системы остается неизменной или уменьшается. Иными словами, энтропия изолир. системы при Т. р. имеет условный максимум  [c.541]







С помощью Э. формулируются условия достижения термодинамич. равновесия системы при постоянстве ее внутр. энергии, объема и числа молей 1-го компонента (изолир. система) и условие устойчивости такого равновесия  [c.482]

    Рассмотрим цилиндр с двумя отделениями. Первое, объемом К,, заполнено идеальным газом. Второе, объемом К,, вакуумировано. Если открыть заслонку между двумя отделениями, то газ необратимо расширится и займет объем К, + К,. Так как система изолирована, ее энергия не изменится, а так как энергия идеального газа зависит только от его температуры (см. 1.2.5), то не изменится и температура. Чтобы рассчитать соответствующее увеличение энтропии, предположим, что поршень без трения сжимает газ до первоначального состояния обратимо в условиях взаимодействия с окружающей средой. На этом новом пути перехода энергия не изменяется, так как она является функцией состояния, зависящей только от температуры. Следовательно, [c.27]

    Принцип Больцмана. Рассмотрим систему, состоящую из термостата Т и заключенной в нем макроскопической подсистемы А. Система Т — — А изолирована, ее энергия фиксирована. Согласно принципу Больцмана термодинамическая вероятность W какого-либо равновесного или неравновесного состояния системы определяется соотношением  [c.124]

    Наполненный газом и снабженный свободно двигающимся поршнем цилиндр изолируем от окружающего пространства теплоизоляционным материалом. С наружной стороны на поршень поместим груз. Из-за груза давление внутри цилиндра больше атмосферного. Если удалить груз, газ расширяется, производя работу против атмосферного давления. Эта работа производится, очевидно, только за счет внутренней энергии, так как извне система энергии не получает. Термодинамическое уравнение принимает вид  [c.288]

    Система (рис. 26) содержит искробезопасный источник питания с динамическим элементом искрозащиты 2 и датчиком начала разряда 3, неразветвленный участок 4 линии связи, диодные мосты 5, 6. ответвления 7, 8, нагрузки 9. 10. В номинальном режиме передачи энергии от источника питания 1 к нагрузкам 9, 10 в распределенных емкостях линии связи запасается энергия. При коротком замыкании в линии связи (например, в ответвлении 7) датчик начала разряда 3 вырабатывает сигнал, включающий элемент искрозащиты 2. Последний изолирует линию связи от энергии источника питания 1. Распределенная емкость ответвления 8 подключена к участку 4 через встречно включенные диоды моста 6 поэтому энергия, запасенная в ответвлении 8, также оказывается изолированной от неразветвленного участка 4 и ответвления 7.  [c.181]

    И изолирована (т. е. нет обмена энергией между газом и окружающей средой), то общая энергия газа будет просто равна кинетической энергии беспорядочно движущихся молекул. Следовательно, термодинамические свойства газа будут полностью определяться этой общей энергией и его объемом. В этом случае, зная функцию распределения для скоростей молекул (при равновесии), можно было бы однозначно определить свойства системы. [c.128]

    Источники воспламенения в условиях производства весьма разнообразны как по своему появлению, так и по параметрам. Наиболее вероятными являются открытый огонь и раскаленные продукты горения нагретые до высокой температуры поверхности технологического оборудования тепловое проявление механической и электрической энергии тепловое воздействие химических реакций. Источниками воспламенения могут быть разнообразные технологические нагревательные печи, реакторы огневого действия, регенераторы, в которых выжигают органические вещества из негорючих катализаторов, печи и установки для сжигания н утилизации отходов, факельные устройства для сжигания побочных и попутных газов и др. Основной мерой пожарной защиты от подобных источников воспламенения является исключение возможного контакта с ними горючих паров и газов, образовавшихся при авариях и повреждениях. Поэтому аппараты огневого действия располагают на безопасном от смежных аппаратов удалении или изолируют их, размещая в закрытых сооружениях и помещениях. В случае невозможности выполнения подобной рекомендации предусматривают автоматически действующие системы контроля аварийных ситуаций (газовый анализ среды) и установки блокирования открытых источников воспламенения. [c.83]

    Выражение в квадратных скобках равно увеличению энтропии всего объема Ух при образовании критического зародыша. Так как система изолирована, то прирост энтропии равен изменению при образовании критического зародыша термодинамического потенциала системы, деленного на Т. Изменением интенсивной величины— температуры можно пренебречь ввиду большой величины объема У . Так как мы включали в (3.161) в свободную энергию объема V член кТ 1п М,, взятый из выражения для термодинамического потенциала раствора, мы должны его учитывать и теперь. Это приведет к тому, что изменение термодинамического потенциала будет на соответствующую величину превышать гиббсову работу образования критического зародыша. В формуле (3.161) фигурирует число молекул в объеме У, а не во всем объеме V.,, так как мы подсчитывали вероятность появления зародыша именно в объеме У, а если мы имеем информацию, что зародыш появился именно там, то это и уменьшает энтропийный член 1п Ы до величины 1пЛ//. Это пример эквивалентности информации отрицательной энтропии. В итоге, подставляя газокинетическое выражение для О, получим вместо формулы (3.166) выражение [c.287]

    При определенных условиях можно дать наглядное толкование свободной энергии Гельмгольца. Рассмотрим систему в термическом равновесии с резервуаром (термостат), который поддерживает температуру постоянной. Пусть система и термостат вместе будут адиабатически изолированы. Диатермическая перегородка между системой и резервуаром предполагается неподвижной, так что в этом случае резервуар сам по себе не совершает работы. Работа, произведенная системой в обратимом процессе, согласно условию (21.18), равна [c.106]

    Простейшим физическим процессом, который протекает самопроизвольно и с которым очень часто приходится иметь дело, — это процесс передачи теплоты от более горячего тела к более холодному Например, если привести в контакт два куска металла, один из которых горячий, а другой холодный, то температура обоих металлов со временем выровняется. Будем предполагать, что рассматриваемая система изолирована и теплопередача в окружающую среду отсутствует. Следовательно, часть внутренней энергии одного металла передана другому. Этот процесс теплопередачи происходит в отсутствие каких-либо внешних сил или устройств, вызывающих процесс переноса теплоты. Полная энергия системы при этом не меняется. [c.19]

    В ходе этой реакции происходит перераспределение энергий связей сумма энергий связей молекул хлора и водорода меньше суммы энергий связей в двух молекулах хлороводорода. Обозначим разность энергий связей через D. В результате реакции происходит выделение энергии ДД которая расходуется на нафев исходных веществ и продуктов реакции. Однако это обстоятельство не должно было бы служить основанием для самопроизвольного протекания реакции внутренняя энергия системы не меняется, поскольку система полностью изолирована. Таким образом, энергия системы постоянна, а процесс идет. Причина самопроизвольного протекания процесса только в том, что термодинамическая система стремится принять наиболее вероятное состояние из всех возможных. [c.20]

    Если система изолирована неполностью и имеет возможность изменять свой объем и обмениваться энергией с окружающей средой (но без обмена веществом), то она называется закрытой. [c.227]

    Так как система изолирована, то процесс адиабатический, следовательно, ДР=0. Таким образом, единственным источником работы является изменение внутренней энергии газа, т. е. [c.34]

    В качестве примера вычисления возрастания энтропии в простейшем необратимом процессе рассмотрим расширение идеального газа, подобно описанному в опыте Гей-Люссака. Допустим, что газ из сосуда I расширился и занял объем сосудов I и II. При этом согласно определению идеального газа температура при расширении будет оставаться неизменной, поскольку система изолирована и общая энергия, стало быть, не меняется. Теперь для оценки возрастания энтропии в этом процессе необходимо возвратить эту систему в исходное состояние с помощью стандартной системы пружина — резервуар с той же самой температурой, что и температура газа, т. е. Ти Работа, выполненная пружиной, и теплота, поглощенная резервуаром, в изотермическом процессе согласно первому началу термодинамики выражаются уравнением [c.96]

    В изолированной системе энергетические изменения ограничиваются работой и внутренней энергией. Если система не изолирована, то она обменивается энергией с окружающей средой. [c.14]

    Переход теплоты от горячего тела к холодному необратим. Поэтому приращение количества теплоты в системе, происходящее при низкой температуре, более необратимо, чем при высокой температуре. Действительно, используя систему, где произошел второй процесс, в качестве теплоотдатчика, а ту систему, где имело место изменение при более низкой температуре, в качестве теплоприемника (при условии, что обе системы изолированы от внешней среды), можно совершить между ними цикл Карно и получить некоторую работу. В то же время процесс при прочих равных условиях тем более необратим, чем больше передается теплоты, так как не только теплота переходит от высшего уровня к низшему, но и все виды энергии гри всяком процессе стремятся перейти в теплоту, что также необратимо. Если сопоставить эти рассуждения с уравнениями, определяющими Л5, то утверждение, что энтропия является мерой необратимости процесса, станет очевидным. [c.87]

    В белках я-электронные системы сравнительно слабо проявляют себя. Исключительного развития эти системы достигают в соединениях, составляющих механизмы репликации и передачи наследственных признаков. Общей чертой биологически активных структур является сочетание в них областей (групп атомов), богатых энергией, групп, содержащих объединенные и обширные я-орбитали, и участков, разделяющих те и другие. Группы, богатые энергией, — это, как правило, остатки фосфорной кислоты, активные группы — органические основания определенных типов, а изолирующие вставки — углеводы (рибоза или дезоксирибоза). По такой схеме построена уже упоминавшаяся выше аденозинтрифосфорная кислота (основание —аденозин, углевод —рибоза, группа, богатая энергией, — трифосфатная —О—Р—О—Р—О— —Р—ОН). [c.349]

    Решение проблемы состоит в использовании вероятностного подхода, что является оправданным по следующим соображениям. Статистическая физика изучает системы, образованные огромным числом частиц, так что мы имеем дело с массовыми явлениями, исследование которых как раз и составляет предмет теории вероятностей. Кроме того, вероятностный характер описания вытекает из самой постановки задачи, которая с позиций механики формулируется неоднозначно, неполностью. О системе имеется слишком ограниченное число данных не определено начальное состояние системы взаимодействие со средой, если система не изолирована (обменивается с окружением энергией, веществом), описывается также неполно. [c.8]

    Микроканоническое распределение. Система почти строго изолирована для нее заданы число частиц N, объем V и энергия Е, значение которой может изменяться в узком интервале от до + АЕ. Заданному интервалу значений энергии отвечает AQ (Е) квантовых состояний, каждое из которых может осуществиться для системы с равной вероятностью. Обозначим через Wi вероятность того, что система находится в -м квантовом состоянии с энергией Ei- Микроканоническое распределение запишется следующим образом  [c.163]

    Если система изолирована, т. е. не обменивается энергией с окружающей средой, то йи = 0 и энергия постоянна. Таким образом, первый закон термодинамики — это приложение более общего закона сохранения энергии к термодинамическим процессам. Энергия не исчезает и не появляется она только переходит из одной формы в другую. [c.13]

    В изолированных системах составляющие баланса ограничиваются внутренней энергией и работой. Если же система не изолирована, то она обменивается энергией с окружающей средой. Поступающая извне энергия может расходоваться как на производство работы (например, при расширении газа), так и на увеличение внутренней энергии системы (повышение температуры). [c.10]

    Э>Т11″ур-ни Я служат основой эксперим. определения термодинамич. потенциалов в разл. процессах. г. Ф. Воронин. tEPMOДИHAMИЧE KOE РАВНОВЕСИЕ, состояние термодинамич. системы, не изменяющееся во времени и не сопровождающееся переносом через систему в-ва или энергии. Если состояние системы не изменяется во временн, но есть поток в-ва или энергии через систему, состояние систе-11 наз. стационарным. Т. р. подразумевает, в частности, одВобрем. выполнение условий термич., мех. и хим. равновесия в спсте.ме, а таклсе отсутствие градиентов концентраций в-в в фазах системы и, след., процессов диффузии. Т-, Р- между двумя или неск. фазами в-ва наз. фазовым равновесием. Параметры состояния при Т. р., строго говоря, НР сохраняются постоянными, а флуктуируют около нек-рых статистических средних значений обычно в термодинамич. системе эти флуктуации пренебрежимо малы. Изолиров. система со временем всегда приходит к равновесию и не может самопроизвольно из него выйти. [c.568]

    I), а циклическое переходное состояние согласованной р-ции Дильса-Альдера (этилен -I- бутадиен) по строению напоминает беизол (рис. 1, II). л-Электроны заместителей R и R включаются в общую делокализованную систему электронов. Относит, мерой энергии активащ1и р-ции, а следовательно и P. ., может служить энергия стабилизации переходного состояния (энергия делокализации), т.е. разность между энергией сопряженной системы л-электронов переходного состояния и энергией л-электронов в изолир. реагентах. Энергию стабилизации можно рассчитать полу-эмпирцческими методами квантовой химии, напр, методом Хюккеля. Вычисляя энергию стабилизации, можно предсказывать Р. с, хим. соединения во мн. р-циях (иллюстрации см. на рис. 2). [c.214]

    Буква 5 означает бесконечно малую вариацию величины, в т. ч. флуктуацию, в отличие от знака дифференциала, означающего действительно малое изменение величины в реальном процессе. Знак равенства имеет место при протекании в системе обратимых процессов, знак неравенства-необратимых (в случае изолир. системы). Принцип равновесия можно выразить также через термодинамические потенциалы-шутр. энергию и, энтальпию Н, энергию Гиббса С, энергию Гельмгольца Г-при условиях, характеризуемых постоянством соответствующих параметров состояния. Т. р. отвечает условный минимум термодинамич. потенциалов  [c.541]

    ТЕМПЕРАТУРА, физическая величина, характеризующая. состояние термодинамич. равновесия макроскопич. системы. Одинакова для всех частей изолиров. системы, если нет перехода энергии (теплоты), от одной части системы к другой. Если изолиров. система не находится в равновесии, то с течением времени переход энергии (теплоты) от более нагретых частей системы к менее нагретым приводит к выравниванию Т. (первый постулат, или нулевое начало термодинамики). Т. определяет распределение образующих систему частиц по скоростям и энергиям (распределение Максвелла — Больцмана), степень ионизации газа (см. Плазма) я др. св-ва в-ва. [c.562]

    Из первого закона термодинамики следует, что вечный двигатель первого рода, т. е. двигатель, получающий всю или часть энергии из ничего, принципиально не может быть сконструирован. Таким образом, общая энергия полностью изолированной системы остается постоянной. (Если система не изолирована, общая энергия ее может изменяться.) Мы обозначим эту общую энергию Е. Она может слагаться из теплоты (которая, как показал Рамфорд, представляет собой одну из форм энергии), из механической или химической энергии или, временами, из других форм энергии. Термодинамика как наука выросла на изучении процессов, в ходе которых теплота при помощи соответствующих машин частично превращается в работу. Обозначим количество полученной системой теплоты через Р, а произведенную работу — через тогда можно составить простое уравнение [c.153]

    Докажем, что внутренняя энергия является функцией состояния. Пусть при переходе системы из первого состояния во второе по одному пути изменение внутренней энергии равно ДУд, а по другому пути — А[Ув, т. е. предположим вначале, что изменение внутренней энергии зависит от пути процесса. Если величины АС/а н А Ув различны, то, изолируя систему и перёходя из состояния / в состояние 2 одним путчем, а затем обратно из состояния 2 в состояние 1 другим путем, получали бы выигрыш или потерю энергии Д(7в — А /а- Но по условию система изолированная, т. е. она не обменивается теплом и работой с окружающей средой и запас ее энергии согласно первому началу термодинамики должен быть постоянным. Таким образом, сделанное предположение ошибочно. Изменение внутренней энергии при переходе системы из состояния 1 в состояние 2 не зависит от пути процесса, т. е. внутренняя энергия является функцией состояния. [c.86]

    В этой части ответим на вопрос, почему возникают МСС. Следуя [1-7], изложим статистическую термодинамику МСС. Предположим, что МСС изолирована и состоит из бесконечно большего числа компонентов. Пусть системы квазиидеальны, тогда энергия взаимодействия компонентов аддитивна. Все фазы в составе МСС, например, паровая и жидкая подсистемы равновесны и устойчивы к изменению числа компонентов при постоянной температуре и давлении. Критерием различия комгюнентов является различие свойств Если свойство не изменяется с изменением числа компонентов, то система монокомпонентна. Вопрос о различии компонентов экспериментальный, чем точнее методы, тем больше компонентов в системе обнаруживается в ходе опытов. В качестве математического различия можно ввести критерий различия [c.19]

    Будем рассматривать только самопроизвольно протекающие химические реакции, для которых Е>0. Электрохимические цепи такого вида называют гальваническими элементами. Если химическая реакция, протекающая в гальваническом элементе, может быть только экзотермической (АЯсО). Поскольку при ее протекании энтропия уменьшается (Д5работа гальванического элем та должна сопровождаться выделением теплоты. Следовательно, в условиях теплоизоляции электрохимическая система будет нагреваться. Таким образом, при работе гальванического элемента в условиях йЕ/йТэлектрическая работа пЕЕ и выделяется теплота в количестве пРТ АЕ/АТ. Если АЕ/йТ= = 0, то реакция также может быть только экзотермической (АЯработа гальванического элемента, совершаемая за счет убыли энтальпии, не должна сопровождаться тепловыми эффектами. Если с1 /с17>0, то протекающая в гальваническом элементе химическая реакция сопровождается ростом энтропии А5>0. Поэтому при работе такого элемента происходит поглощение теплоты из окружающей среды. Если же электрохимическая цепь изолирована, то она охлаждается. При условии АЕ/йТ О химическая реакция в элементе может быть как экзотермической, так и эндотермической. Если АЯсО, то электрическая работа совершается за счет убыли энтальпии и за счет энтропийного члена 7 d /d7 >0. Если АЯ=0, то электрическая работа совершается только за счет роста энтропии в системе. Обычный путь использования химической энергии реакции через выделяющуюся теплоту здесь невозможен, так как тепловой эффект равен нулю. Наконец, если реакция эндотермическая (АЯ>0), но ТАЕ/йТ>АН/пР, то согласно уравнению (VI.24) от гальванического элемента можно получить работу. В этих условиях за счет энтропийного фактора (т. е. за счет роста энтропии системы) не только совершается электрическая работа, но и увеличивается энтальпия системы. Электрохимические цепи, от- [c.121]

    Первый закон термодинамики устанавливает эквивалентность различных форм энергии, в частности, внутренней энергии, теплоты и работы. Если система изолирована от окружающего мира, то ее внутренняя энергия остается неизменной. С точки зрения первого закона возможны и равновероятны любые процессы, в которых вместо исчезнувшего одного вида энергии появится эквивалентное количество другого вида. Так, первому закону не противоречило бы поднятие груза или закручивание какой-либо пружины за счет внутренней энергии окружающей среды. Почему, в самом деле, камень, лежащий на земле, не может подняться на какую-то высоту за счет охлаждения окружающего воздуха Однако не поднимается Переход теплоты от менее нагретого тела к более нагретому означал бы лишь перераспределение энергии внутри системы и также не противоречил перврму закону. Однако известно, что сосуд с водой никогда не закипит на холодной плите. Иными словами, первый закон ничего не говорит о возможности и вероятности того или иного процесса, связанного с превращением энергии или ее перераспределением. [c.64]

    В основе этих методов лежит закон распределения молекул по энергиям — закон Больцмана. Для вывода этого закона представим, что изучаемая газообразная система состоит из очень большого числа N молекул. Она обладает заданной полной (внутренней) энергией U и занимает постоянный объем о. Таким образом, с термодинамической точки зрения система изолирована U = onst, v = onst). [c.194]

    Энергия взаимодействия между двумя атомами может быть определена, если приравнять энергию изолированных атомов нулю. Получившаяся кривая потенциальной энергии показывает уменьшение энергии системы, по сравнению с энергией изолиро- [c.162]

    Ядра изолированы от окружающей их решетки электронными оболочками и не могут отдать избыточную энергию путем соударений. Вероятность спонтанного (самопроизвольного) излучения в радиоволновом диапазоне ничтожно мала (например, время жизни протона в возбужденном состоянии равно лет). Существует, однако, безызлучательный путь отдачи энергии ядрами, называемый релаксацией. Дело в том, что в каждом образце, содержащем магнитные ядра, возникают слабые флуктуирующие (хаотически меняющиеся) локальные магнитные поля, обусловленные межмолекулярными и внутримолекулярными движениями. Эти магнитные поля содержат весь спектр колебаний, в том числе и тех, которые совпадают с частотой ларморовой прецессии магнитных ядер данного изотопа. Соответствующая компонента этого локального поля может вызвать переход того или иного прецессирующего ядра с верхнего уровня на нижний путем резонансного взаимодействия с ним. Энергия этого перехода передается элементам решетки в виде дополнительной поступательной, вращательной или колебательной энергии, т. е. превращается в тепловую энергию образца. Такой процесс охлаждения ядерных спинов называется спин-решеточной релаксацией. Он будет происходить довольно часто, поскольку, как показывает расчет, вероятность вынужденного излучения или ядерного магнитного резонанса велика (в противоположность спонтанному излучению). Система возбужденных ядер получает возмож- [c.22]

    Если система изолирована и в ней совершается круговой процесс, то Л = Q = —Aiy = О и = i/з =. .. = onst, т. е. запас внутренней энергии не изменяется внутренняя энергия изолированной системы постоянна. Эхо — также формулировка первого закона. [c.74]

    Пусть стабилизация системы А+В происходит за счет переноса заряда с ВЗМО системы А на НСМО системы В. Уход электрона с занятой МО, где он связывал реагирую-, щий центр (атом) с другими атомами молекулы А, ослабляет эту связь, что приводит к увеличению расстояния между реагирующим атомом и остальными атомами молекулы А. Атом как бы изолируется от остальной части молекулы, в результате чего энергия ВЗМО увеличивается, и уход электрона с этой МО энергетически выгоден. Это означает, что в разложении, (1Х, 9) вес конфигурации с переносом заряда возрастает, вместе с чем повышается роль делокализационной энергии в стабилизации системы А+В, причем не только на начальной стадии реакции, но и на стадии, близкой к переходному состоянию. Такое самоускорение химического взаимодействия, возможно, представляет собой один из основополагающих принципов химических реакций. [c.197]

    Если энергия системы задана в указанном смысле, т. е. лежит в интервале Е, Е + АЕ, то вероятность того, что система находится в данном макросостоянии, пропорциональна величине фазового объема. Поэтому вполне логично определить и энтропию изолиро-, ванной системы как величину, пропорциональную логарифму фа- [c.301]

    Когда изолированная термодинамическая система подвергается превращениям, приводящим ее к состоянию, отличному от начального состояния, изменение внутренней энергии А (/ равняется нулю. Поскольку система изолирована, она не может осуществлять обмеп энергией с внешней средой. Значит, в этом случае = О и = 0. [c.166]

    Если при иэ.мсненин в системе производится большая энтропня, то максимальное количество работы больше, чем —AU (так как TAS положительно). Объяснение состоит в том, что система не изолирована и поэтому в нее может притекать теплота и служить источником энергии для производства работы, если А5 (системы) поло- [c.158]


термодинамика — Почему говорят, что Вселенная — изолированная система?

Вы задаете очень хороший вопрос. Фактически, как вы предполагаете, энтропия изолированной системы может оставаться постоянной или уменьшаться: это зависит от природы ее границы.

Верно то, что для любой подсистемы, которую мы исследовали, с любой границей, которую мы наблюдали или можем (реально) вообразить, энтропия подсистемы среда + всегда должна увеличиваться.

Примером может служить Земля, которая по сути является замкнутой системой в том смысле, что энергия, которую она получает из космоса, практически равна энергии, которую она излучает обратно в космос.Однако он получает энергию с низкой энтропией (в виде солнечного света) и излучает энергию с высокой энтропией. Со временем энтропия Земли как подсистемы не уменьшается, и именно это случайное обстоятельство позволяет поддерживать жизнь на Земле в течение очень длительных периодов времени — до тех пор, пока продолжает светить Солнце! Однако энтропия окружающая среда + Земля со временем увеличивается.

А как насчет самой вселенной? Единственная граница вселенной, о которой мы в настоящее время знаем, — это единичное событие, которое мы называем Большим взрывом.Большой взрыв создал Вселенную в состоянии феноменально низкой энтропии и, судя по всему, что мы можем установить, с тех пор «истощается». Именно из-за этой феноменально низкой энтропии, с которой возникла Вселенная, смогли сформироваться стабильные подсистемы, такие как планеты, на которых могут формироваться и поддерживаться очень сложные низкоэнтропийные структуры — жизнь.

Это очень любопытный факт, что граничные условия во Вселенной таковы, что возникла Вселенная с такой феноменально низкой энтропией.Что насчет будущего? Повторится ли этот тип граничных условий через эон времени? Существуют ли другие, более тонкие и пока еще не наблюдаемые граничные условия, которые позволяют Вселенной быть самоподдерживающейся в термодинамическом смысле в течение очень длительных периодов времени? Об этом, конечно, в настоящее время ничего не известно.

энергии — Что такое изолированная система в механике Ньютона?

энергия — Что такое изолированная система в механике Ньютона? — Обмен физическими стеками

Сеть обмена стеками

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

  1. 0

  2. +0

  3. Авторизоваться
    Зарегистрироваться

Physics Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для активных исследователей, ученых и студентов-физиков.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено
768 раз

$ \ begingroup $

Что такое изолированная система в механике Ньютона? Это система, в которой чистые внешние силы и крутящие моменты равны 0 долл. США?

Представьте себе человека, поднимающего с пола тяжелый чемодан и ставящего его на альмиру.Если мы рассматриваем человека и альмиру вместе как систему, энергия сохраняется. Кинетическая энергия чемодана не меняется. Увеличение потенциальной энергии чемодана происходит из-за работы, выполняемой человеком против силы тяжести. Но если мы берем только чемодан, энергия нарушается.

Следует ли называть систему $ \ text {man + suitcase} $ изолированной? Верно ли, что энергия сохраняется только для изолированных систем?

Создан 14 окт.

Митхусенгупта123

6,77833 золотых знака2626 серебряных знаков6767 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

Изолированная система должным образом не должна иметь никаких внешних сил или крутящих моментов, а не только чистых внешних сил или крутящих моментов.Система человек + чемодан ни в коем случае не изолирована, потому что гравитация и нормальная сила земли являются внешними силами, а нормальная сила земли не совпадает с силой тяжести, поэтому импульс не сохраняется в система.

Энергия и импульс сохраняются для изолированных систем. Они не обязательно сохраняются в неизолированных системах (хотя одно или другое может быть).

Создан 14 окт.

Крис ♦ Крис

13.3k1010 золотых знаков4141 серебряный знак4949 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

0

$ \ begingroup $

Изолированная система не имеет внешних сил.

Принимая пол (и Землю) и чемодан в качестве системы, это можно считать изолированным в некоторых обстоятельствах, когда влиянием Солнца, планет, лун и т. Д. Можно пренебречь.
Человек работает, увеличивая расстояние между чемоданом и полом, и это приводит к увеличению потенциальной энергии гравитации системы пол-Земля-чемодан.
Энергия сохраняется.

Чемодан сам по себе не является изолированной системой, поскольку на него действуют силы, обусловленные Землей и человеком.
В то время как расстояние между полом и чемоданом увеличивается, на чемодан действуют две силы.
Гравитационная сила притяжения чемодана, создаваемая Землей вниз, и восходящая сила, которую мужчина оказывает на чемодан.
Если эти две силы равны по величине, то чистая сила на чемодане равна нулю, и поэтому чистая работа, проделанная с чемоданом в процессе подъема, равна нулю.
Вы можете думать об этом как о человеке, выполняющем положительную работу с чемоданом (сила и смещение в одном направлении), и о гравитационной силе, выполняющей равное количество отрицательной работы с чемоданом (сила и смещение в противоположных направлениях).
Таким образом, чемодан не получает и не теряет кинетической энергии.
Энергия сохраняется.

Создан 14 окт.

Фарчер

66.7k44 золотых знака5454 серебряных знака146146 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

Physics Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie

Настроить параметры

Определение изолированной системы в физике.

Примеры изолированной системы в следующих темах:

  • Закон сохранения массы

    • Закон сохранения массы гласит, что масса в изолированной системе не создается и не разрушается.
    • Этот закон гласит, что, несмотря на химические реакции или физические превращения, масса сохраняется, то есть она не может быть создана или разрушена в изолированной системе.
    • Этот закон был позже изменен Эйнштейном в законе сохранения массы-энергии, который описывает тот факт, что полная масса и энергия в системе остаются постоянными.
  • Сохранение механической энергии

    • Сохранение механической энергии означает, что механическая энергия изолированной системы остается постоянной без трения.
    • Сохранение механической энергии означает, что механическая энергия изолированной системы остается постоянной во времени, пока система свободна от всех сил трения.
    • Пример такой системы показан на.
    • Хотя энергия не может быть создана или уничтожена в изолированной системе, она может быть внутренне преобразована в любую другую форму энергии.
    • Полная кинетическая плюс потенциальная энергия системы определяется как ее механическая энергия (KE + PE).
  • Изменения в энергии

    • Для изолированных систем энтропия никогда не уменьшается.
    • Увеличение энтропии соответствует необратимым изменениям в системе.
    • Энтропия системы определяется, только если она находится в термодинамическом равновесии.
    • В изолированной системе, такой как комната и ледяная вода, вместе взятые, распределение энергии от более теплого к более холодному всегда приводит к чистому увеличению энтропии.
    • Второй закон термодинамики показывает, что в изолированной системе внутренние части при различных температурах будут стремиться приспособиться к единой однородной температуре и, таким образом, достичь равновесия.
  • Три закона термодинамики

    • Система и окружение разделены границей.
    • Замкнутая система все еще может обмениваться энергией с окружающей средой, если только система не является изолированной, и в этом случае ни материя, ни энергия не могут проходить через границу.
    • Второй закон термодинамики гласит, что энтропия любой изолированной системы всегда увеличивается.
    • Изолированные системы спонтанно эволюционируют к тепловому равновесию — состоянию максимальной энтропии системы.
    • Проще говоря: энтропия Вселенной (конечной изолированной системы) только увеличивается и никогда не уменьшается.
  • Сравнение энтальпии с внутренней энергией

    • Термодинамической системой может быть любая физическая система с четко определенным объемом в пространстве.
    • Следовательно, -q означает, что система теряет тепло, а + q означает, что система получает тепло.
    • Аналогично, + w означает, что работа выполняется в системе, а -w означает, что работа выполняется системой.
    • Поскольку внутренняя энергия включает только энергию, содержащуюся в термодинамической системе, внутренняя энергия изолированных систем не может измениться.
    • Однако в открытых системах давление в системе и в окружающей среде остается постоянным.
  • Нозерн Блотс

    • Нозерн-блоттинг — это метод, используемый в исследованиях молекулярной биологии для изучения экспрессии генов в образце путем обнаружения РНК (или изолированной информационной РНК).
    • Эукариотическая мРНК затем может быть выделена с помощью хроматографии олиго (dT) целлюлозы для выделения только тех РНК с поли (A) хвостом.
    • Поскольку гели хрупкие и зонды не могут проникнуть в матрицу, образцы РНК, теперь разделенные по размеру, переносятся на нейлоновую мембрану через капиллярную или вакуумную систему блоттинга.
  • Дикие дети

    • Дикий ребенок — это человеческий ребенок, который с самого раннего возраста жил изолированно от контактов с людьми.
    • Дикий ребенок — это человеческий ребенок, который с самого раннего возраста жил изолированно от человеческих контактов и не имеет (или почти не имеет) опыта человеческой заботы, любви или социального поведения и, что особенно важно, человеческого языка.
    • Некоторые дикие дети были изолированы другими людьми, обычно своими родителями.
    • Было обнаружено несколько случаев, когда опекуны жестоко изолировали их детей и тем самым препятствовали нормальному развитию.
    • Она общается через систему PECS и любит плавать и кататься на лошадях.
  • Социальная изоляция

    • Однако люди в каждом обществе должны справляться с социальной изоляцией.
    • Социальная изоляция означает полное или почти полное отсутствие контакта с обществом.
    • Социальная изоляция отличается от одиночества.
    • Одиночество часто рассматривается как субъективный аналог социальной изоляции.
    • Любой человек из любого сегмента общества может быть социально изолирован, но пожилые люди особенно подвержены факторам риска, которые могут вызвать социальную изоляцию.
  • Sourcing Technology

    • Источники технологий включают в себя выделение и внедрение новых инноваций в рамках существующей бизнес-структуры.
    • Поиск источников технологий или стремление к внедрению новых технологий в рамках стратегической структуры бизнеса включает в себя изоляцию и применение новых технологий к существующим моделям.
    • Технология может быть разработана внутри компании или изолирована посредством исследования технологий, а затем реализована посредством передачи технологии.
    • Когда технологический скаут выделяет новые разработки, которые потенциально могут предоставить преимущества действующему оператору, стратегии приобретения или получения этой технологии становятся центром внимания.
    • Технология развивается в несколько этапов: базовое технологическое исследование, исследование для подтверждения осуществимости, разработка технологии, демонстрация технологии, разработка системы / подсистемы, а также тестирование системы, запуск и эксплуатация.
  • Точка зрения систем

    • Системное мышление — это подход к решению проблем, который рассматривает всю систему, а не сосредотачивается на конкретных частях системы.
    • Системное мышление — это процесс понимания того, как люди и ситуации влияют друг на друга в закрытой системе.
    • Системы

    • обычно содержат следующие аспекты:
    • Практики системного мышления считают, что составные части системы можно лучше всего понять и лучше всего проанализировать в контексте их взаимоотношений с другими частями системы.
    • Сосредоточьтесь на взаимодействии отдельных проблем друг с другом: так же, как отдельные механизмы работают друг с другом, проблемы в одной области могут влиять и на другие области в системе.

изолированных систем в физике: определение и примеры — видео и стенограмма урока

Примеры изолированных систем

Автомобиль — довольно простой пример изолированной системы, потому что легко увидеть, как вы не сдвинете его, толкая изнутри или толкая с противоположных сторон. Но объекты в изолированной системе не всегда четко содержатся в таком виде.

Например, лобовое столкновение между двумя автомобилями может быть либо изолированной системой, либо нет, в зависимости от задействованных сил.Если лобовое столкновение происходит между двумя автомобилями, движущимися по дороге с большим трением, автомобили не являются частью изолированной системы, потому что там действует внешняя сила трения.

Однако исключите трение из уравнения, и разбивающиеся автомобили станут изолированной системой. Это потому, что силы, которые они оказывают друг на друга, уравновешиваются при столкновении, и никакие внешние силы не задействованы.

Бильярдные шары являются частью изолированной системы, потому что, сталкиваясь, они также оказывают друг на друга уравновешенные силы.Когда биток попадает в другой шар, импульс от первого шара передается второму шару, заставляя его катиться по столу. В отсутствие трения со столом два шара являются частью изолированной системы, потому что не действуют внешние силы.

Было бы полезно подумать об изолированных системах с точки зрения утреннего кофе. Вы можете заметить, что ваш кофе дольше остается горячим, если он находится в закрытой кружке, чем в кружке без крышки. В закрытой кружке тепло от кофе «изолировано» от внешней среды.Однако тепло (форма энергии) может свободно уходить в воздух в непокрытой кружке, потому что «барьера» крышки не существует. Конечно, некоторое тепло проходит и через саму кружку (поэтому вы берете ее за ручку), но если бы в идеальных условиях не было потерь тепла через кружку, закрытая кружка была бы похожа на изолированную систему, поскольку не будет потери тепла из этого контейнера.

Люди в машине, бильярдные шары на столе и машины в столкновении без трения — все это как кофе в закрытой кружке.Иногда кружку легко увидеть, как если бы машина заглохла. Однако в других случаях «кружка» невидима, как в случае лобового столкновения и бильярдных шаров.

Реальность изолированных систем

Как и многие другие вещи в физике, мы описываем идеальные ситуации, например, автомобили, движущиеся по дорогам без трения. Но здесь, на Земле, отсутствие таких сил нереально, поэтому на самом деле нет идеально изолированных систем. Внешние чистые силы почти всегда присутствуют, и, как и в случае с нашей кофейной чашкой, теряется некоторое количество тепла.

Вселенная считается единственной реальной изолированной системой, потому что она действует как большая, громадная остановившаяся машина, в которой все находится внутри. Как ни старайся, из вселенной не сбежать. Вся энергия и тепло внутри него просто передаются, трансформируются и перерабатываются, когда он перемещается через различные формы и объекты.

Однако мы занимаем только крошечную, крошечную долю части Вселенной, поэтому легче понять, как изолированная система МОЖЕТ существовать в более локальном масштабе, конечно, с некоторыми незначительными предположениями.И понимание этих небольших примеров помогает нам понять, как повседневный мир вокруг нас устроен таким образом, который актуален и значим для нас на Земле.

Краткое содержание урока

Физика может сбивать с толку, потому что заставляет нас по-другому взглянуть на окружающий мир. И иногда то, что мы видим, не всегда то, чем кажется, потому что происходят другие вещи, которых мы не видим.

Изолированная система — одна из таких сложных концепций, потому что это система, в которой общее количество энергии не изменяется.Мы не всегда можем видеть энергию, поэтому мы должны использовать другие знания, чтобы понять, что происходит.

Подобно горячему кофе в закрытой кружке, объекты в изолированных системах изолированы от внешних сил. Итак, до тех пор, пока общая энергия системы не изменяется и на объекты в системе не действуют внешние силы, мы можем сказать, что система изолирована.

Результаты обучения

Изучив этот урок, вы сможете:

  • Описывать, что такое изолированная система
  • Определить примеры изолированных систем
  • Объясните, почему Вселенная — единственная истинно изолированная система

Основные определения — Chemistry LibreTexts

Навыки для развития

  • Понимать фундаментальные концепции термодинамики

Термодинамика

Термодинамика — это изучение тепла, энергии и работы, а также их движения.Это важно, потому что мы должны двигаться или генерировать тепло, чтобы оставаться комфортными зимой и летом; нам нужно выполнять работу, перемещая предметы для самых разных целей; нам необходимо вырабатывать химическую энергию, чтобы жить и расти нашим телам и т. д.

Система и окружение

В термодинамике мы часто разделяем вселенную (то есть все, что существует) на 2 части: систему, которая представляет собой небольшую часть, которая нас интересует, и окружение, которое представляет собой все, что находится вне системы.Это поможет нам задуматься о том, как тепло, энергия и работа перемещаются между частями Вселенной.

Открытые, закрытые и изолированные системы

Открытые системы позволяют энергии и материи (материалу) входить в систему и выходить из нее. Кастрюля на плите — это открытая система, потому что вода может испариться или вылиться внутрь, а тепло может проникнуть в кастрюлю, если плита включена, а также покинуть кастрюлю. Закрытая система не позволяет материи входить или уходить, но позволяет энергии входить или уходить.Крытый горшок на плите — это примерно закрытая система. Изолированная система не позволяет материи или энергии входить или уходить. Термос или холодильник — это примерно изолированная система. По-настоящему изолированных систем не существует.

Функции состояния

Функции состояния — это величины, не зависящие от пути. Ваш банковский баланс — хороший пример. Неважно, как деньги поступили на ваш банковский счет, общая сумма там в любой момент времени является такой, какой она есть, и вы можете легко ее измерить.Неважно, вкладываете ли вы все сразу, или по чуть-чуть каждый месяц, или вкладываете много, а затем медленно тратите … в любое время, когда вы хотите узнать, сколько там, вы просто проверяете. Большинство известных вам величин являются функциями состояния, такими как давление, объем, температура, местоположение и т. Д. Но некоторые величины, которые важны в термодинамике, такие как тепло и работа, определяются только процессом, поэтому они не являются функциями состояния.

Экстенсивное против интенсивного

Extensive относится к свойствам, зависящим от количества материала.Например, объем или давление, создаваемое пробой газа, зависят от того, сколько газа находится в пробе, поэтому они обширны. Интенсивные количества не зависят от их количества. Например, температура, плотность и т. Д. Если вы разделите образец пополам, он не изменит температуру. Плотность — это соотношение двух экстенсивных свойств, поэтому она интенсивна.

Авторы и ссылки

Определение изолированной системы в химии.

Примеры изолированной системы в следующих темах:

  • Закон сохранения массы

    • Закон сохранения массы гласит, что масса в изолированной системе не создается и не разрушается.
    • Этот закон гласит, что, несмотря на химические реакции или физические превращения, масса сохраняется, то есть она не может быть создана или разрушена в изолированной системе.
    • Этот закон был позже изменен Эйнштейном в законе сохранения массы-энергии, который описывает тот факт, что полная масса и энергия в системе остаются постоянными.
  • Изменения в энергии

    • Для изолированных систем энтропия никогда не уменьшается.
    • Увеличение энтропии соответствует необратимым изменениям в системе.
    • Энтропия системы определяется, только если она находится в термодинамическом равновесии.
    • В изолированной системе, такой как комната и ледяная вода, вместе взятые, распределение энергии от более теплого к более холодному всегда приводит к чистому увеличению энтропии.
    • Второй закон термодинамики показывает, что в изолированной системе внутренние части при различных температурах будут стремиться приспособиться к единой однородной температуре и, таким образом, достичь равновесия.
  • Три закона термодинамики

    • Система и окружение разделены границей.
    • Замкнутая система все еще может обмениваться энергией с окружающей средой, если только система не является изолированной, и в этом случае ни материя, ни энергия не могут проходить через границу.
    • Второй закон термодинамики гласит, что энтропия любой изолированной системы всегда увеличивается.
    • Изолированные системы спонтанно эволюционируют к тепловому равновесию — состоянию максимальной энтропии системы.
    • Проще говоря: энтропия Вселенной (конечной изолированной системы) только увеличивается и никогда не уменьшается.
  • Сравнение энтальпии с внутренней энергией

    • Термодинамической системой может быть любая физическая система с четко определенным объемом в пространстве.
    • Следовательно, -q означает, что система теряет тепло, а + q означает, что система получает тепло.
    • Аналогично, + w означает, что работа выполняется в системе, а -w означает, что работа выполняется системой.
    • Поскольку внутренняя энергия включает только энергию, содержащуюся в термодинамической системе, внутренняя энергия изолированных систем не может измениться.
    • Однако в открытых системах давление в системе и в окружающей среде остается постоянным.
  • Микросостояния и энтропия

    • Энергия может распределяться между микросостояниями системы.
    • Чем больше доступных микросостояний, тем выше энтропия системы.
    • В классической термодинамике второй закон термодинамики гласит, что энтропия изолированной системы всегда увеличивается или остается постоянной.
    • Эти процессы снижают порядок исходных систем.
    • Чем больше доступных микросостояний, тем выше энтропия системы.
  • Антиароматичность

    • Сопряженные кольцевые системы, содержащие 4n π-электронов (например, 4, 8, 12 и т.д. электронов), не только не проявляют никаких ароматических свойств, но и оказываются менее стабильными и более реактивными, чем ожидалось.
    • Примеры 8- и 12-π-электронных систем показаны ниже вместе с аналогичным 10 π-электронным ароматическим соединением.
    • Таким образом, все попытки выделить 1,3-циклобутадиен привели к его димеру или продуктам реакции с другими соединениями, введенными в реакционную систему.
  • Необратимые реакции присоединения

    • Если заместитель Y не является водородом, алкильной группой или арильной группой, существует большая вероятность, что соединение будет нестабильным (не выделяемым) и будет разлагаться указанным образом.
    • Аналогичным образом, α-галогенспирты (Y = Cl, Br & I) не могут быть изолированы, поскольку они немедленно разлагаются с потерей HY.
    • При восстановлении LiAlh5 образующиеся соли алкоксидов нерастворимы и их необходимо гидролизовать (с осторожностью) перед выделением спиртового продукта.
    • При восстановлении борогидридом система гидроксильных растворителей осуществляет этот гидролиз автоматически.
    • Карбонильные группы и сопряженные π-электронные системы восстанавливаются такими металлами, как Li, Na и K, обычно в жидком растворе аммиака.
  • Скорость и кинетика реакций

    • Это можно убедительно продемонстрировать, если можно выделить промежуточные частицы и показать, что они переходят к тем же продуктам в условиях реакции.
    • Некоторые промежуточные соединения сами по себе являются стабильными соединениями; однако некоторые из них настолько реактивны, что изоляция невозможна.
    • Потенциальная энергия реагирующей системы изменяется по мере протекания реакции. Общее изменение может быть экзотермическим (энергия выделяется) или эндотермическим (энергия должна быть добавлена), и обычно также требуется энергия активации.
  • Номенклатура и структура аминов

    • В системе номенклатуры ИЮПАК функциональные группы обычно обозначаются одним из двух способов.
    • Эта система называет аминогруппы заместителями в самой большой алкильной группе.
    • Поскольку эти имена не основаны на рациональной системе, их необходимо запомнить.
    • В хинине этот азот ограничен одной конфигурацией мостиковой кольцевой системой.
    • Фактически, он решен и выделены чистые энантиомеры.
  • Гидрирование

    • Образование комплексов переходных металлов с алкенами было убедительно продемонстрировано выделением стабильных комплексов платины, таких как соль Цейзе, K [PtCl3 (C2h5)].h3O и этиленбис (трифенилфосфин) платина, [(C6H5) 3P] 2Pt (h3C = Ch3).
    • Этот реагент должен быть свежим в реакционной системе, обычно путем окисления гидразина, и сильно экзотермической реакции способствует удаление газообразного азота (очень стабильное соединение).

Термодинамические системы — открытые, закрытые и изолированные системы

Система относится к любой изучаемой части Вселенной.

Если вы проводите эксперимент в стакане, то система, которую вы изучаете, находится в стакане.

Система зависит от окружающих факторов, таких как температура и давление воздуха.

Термодинамика включает изучение обмена тепловой энергией между системой и ее окружением.

Существует три типа термодинамических систем. По возможному переносу тепла и вещества они классифицируются как открытые, закрытые или изолированные системы.

Типы термодинамических систем

Открытые системы

Возможно, вы слышали об открытых и закрытых системах.Открытая система — это система, которая позволяет свободно передавать энергию и материю из системы.
Например, кипяток без крышки.

Тепло уходит в воздух.

Пар (который является материей) выходит в воздух.

Закрытые системы

С другой стороны, замкнутая система не допускает обмена веществами, но позволяет передавать энергию.

Позволяет передавать тепло от печи воде

Тепло также передается в окружающую среду

Steam не может сбежать

Пример закрытой системы — скороварка.

 Nb: Если система закрыта на 100%, она может взорваться. Вот почему в скороварке должны быть предусмотрены механизмы безопасности для предотвращения избыточного давления в системе, позволяя при необходимости выходить паром. 

Изолированные системы

Эта система полностью герметична.
Ни материя, ни тепло не могут передаваться в окружающую среду или из нее.
Пример — Термоколба.

Термо колба предназначена для поддержания температуры пищи.