We leggen uit wat het verschil is tussen een open, gesloten en geïsoleerd systeem, de relatie van elk systeem met de omgeving en zijn kenmerken.
Wat is het verschil tussen een open, gesloten en geïsoleerd systeem?
Om het verschil te begrijpen tussen a open systeem, een systeem gesloten en een geïsoleerd systeem, moeten we eerst begrijpen wat we bedoelen met "systeem”. Zoals het woordenboek het definieert, is een systeem een reeks onderling verbonden en geordende dingen die bijdragen aan een doel.
Dat wil zeggen dat een systeem een georganiseerd geheel is, een begrip dat zowel van toepassing is op bepaalde sets van lichaamsorganen, of op het geheel van een natuurlijk ecosysteem, als op verschillende verschijnselen en luchttemperaturen in de atmosfeer. Elk segment van het universum dat we besluiten op zichzelf te bestuderen, de rest negerend en ons concentrerend op zijn interne relaties, is een systeem.
Dit idee is buitengewoon nuttig in de natuurkunde, omdat in één oogopslag systemisch we kunnen de energetische en materiële verschijnselen identificeren die om ons heen plaatsvinden.
Het is dus gebruikelijk om te spreken van fysieke systemen, zoals systemen thermodynamisch, waarin sprake is van een stroom van materie ja Energie intern, die min of meer gekoppeld kunnen zijn aan de omgeving. Dat wil zeggen, een systeem kan meer open of meer gesloten zijn, afhankelijk van hoeveel informatie erin en eruit stappen. De informatie die circuleert kan bijvoorbeeld materie en/of energie zijn.
We hebben dus drie hoofdtypen fysieke systemen: open, gesloten en geïsoleerd.
- Open systemen. Zij zijn degenen die vrijelijk materie en energie uitwisselen met de buitenwereld. Zo zijn ons lichaam zelf systemen die voortdurend in wisselwerking staan met de omgeving: zuurstof en voedsel komen erin en afvalstoffen worden uitgestoten, zoals CO2 of ammoniak in de urine. Bovendien verliezen we continu warmte wanneer de omgeving kouder is, en we verliezen vochtigheid (waterstoom) bij elke ademhaling die we nemen.
- Gesloten systemen. Zij zijn degenen die vrijelijk energie uitwisselen (maar niet uit) met hun omgeving. Deze energie kan de vorm hebben van warmte, licht of functie. Een gloeilamp is bijvoorbeeld een gesloten systeem waarin geen enkel deeltje materie binnenkomt of vertrekt, maar het binnenkomt elektriciteit en het wordt geëxtraheerd licht energie In ruil.
- geïsoleerde systemen. Het zijn degenen die geen materie of energie uitwisselen met de omgeving, hetzij omdat ze ver van enig ander systeem verwijderd zijn, hetzij omdat ze barrières hebben die de doorvoer tussen binnen en buiten verminderen (of idealiter voorkomen). Een thermoskan voor warm water is bijvoorbeeld ontworpen om het afkoelen van de vloeistoffen binnenin zo veel mogelijk te vertragen (voorkomen dat het helemaal niet mogelijk is), waardoor het warmteverlies van de stof tot een minimum wordt beperkt.
We moeten volhouden dat er in strikte zin geen volledig geïsoleerd systeem in het universum is. Alle systemen wisselen tot op zekere hoogte informatie uit met hun omgeving, hoewel in sommige gevallen in verwaarloosbare hoeveelheden of gewoon op zo'n manier dat het voor de studie van het systeem zelf kan worden genegeerd.