Selgitame, mis vahe on avatud, suletud ja isoleeritud süsteemil, milline on nende suhe keskkonnaga ja selle omadused.
Mis vahe on avatud, suletud ja isoleeritud süsteemil?
Et mõista erinevust a avatud süsteem, a süsteem suletud ja a isoleeritud süsteem, peame kõigepealt mõistma, mida me mõtleme ""süsteem”. Nagu sõnastik seda määratleb, on süsteem omavahel seotud ja järjestatud asjade kogum, mis aitavad kaasa lõpule.
See tähendab, et süsteem on organiseeritud tervik, mõiste, mis kehtib nii teatud kehaorganite kogumite või loodusliku ökosüsteemi terviku kui ka atmosfääri erinevate nähtuste ja õhutemperatuuride kohta. Kõik universumi segmendid, mida me otsustame ise uurida, ignoreerides ülejäänud osa ja keskendudes selle sisemistele suhetele, on süsteem.
See mõiste on füüsikas äärmiselt kasulik, kuna lühidalt süsteemne suudame tuvastada meie ümber toimuvaid energeetilisi ja materiaalseid nähtusi.
Seega on tavaline rääkida füüsilistest süsteemidest, näiteks süsteemidest termodünaamiline, milles on vool asja Y Energia sisemine, mis võib olla enam-vähem seotud keskkonnaga. See tähendab, et süsteem võib olla avatud või suletud, olenevalt sellest, kui palju teavet sinna sisse ja sealt välja tulla. Ringlevaks teabeks võib olla näiteks aine ja/või energia.
Seega on meil kolm peamist tüüpi füüsilisi süsteeme: avatud, suletud ja isoleeritud.
- Avatud süsteemid. Nad on need, kes vahetavad vabalt ainet ja energiat väljapoole. Näiteks meie kehad ise on keskkonnaga pidevas vahetuses süsteemid: neisse sisenevad hapnik ja toit ning väljutatakse jääkaineid, nt. CO2 või ammoniaak uriinis. Lisaks kaotame pidevalt soojust, kui keskkond on külmem, ja me kaotame niiskus (veeaur) iga hingetõmbega.
- Suletud süsteemid. Need on need, kes vahetavad vabalt energiat (kuid mitte ainet) oma keskkonnaga. See energia võib olla kujul soojust, valgus või töö. Näiteks lambipirn on suletud süsteem, millesse ei sisene ega lahku ükski aineosake, vaid see siseneb elektrit ja see ekstraheeritakse valguse energia Vastutasuks.
- Isoleeritud süsteemid. Need on need, mis ei vaheta ainet ega energiat keskkonnaga kas seetõttu, et nad on ühestki teisest süsteemist väga kaugel või kuna neil on tõkked, mis vähendavad (või ideaalis takistavad) transiiti sisemise ja välise vahel. Näiteks kuuma vee termos on konstrueeritud nii, et see viivitaks võimalikult palju (seda ei ole üldse võimalik vältida) sees olevate vedelike jahtumist, minimeerides seeläbi aine soojuskadu.
Peame rõhutama, et universumis pole ranges mõttes täiesti isoleeritud süsteemi. Kõik süsteemid vahetavad mingil määral teavet oma keskkonnaga, kuigi mõnel juhul tühistes kogustes või lihtsalt nii, et seda saab süsteemi enda uurimisel ignoreerida.