- Termodinamik sistem türleri
- Termodinamik sistemlerin 15 somut örneği
- Kapalı sistemler
- Açık sistemler
- İzole sistemler
- Referanslar
Termodinamik sistemler termodinamik çalışmanın amacı vardır. Bir sistem, belirli bir miktar madde veya bir problemin analizine dikkatin odaklandığı uzayda bir bölge olarak tanımlanabilir.
Öte yandan, termodinamik terimi, Yunan köklerini ısı (Θέρμη: termo) ve güç veya kuvvet (δύναμις: dinamis) için birleştiren İngiliz fizikçi ve matematikçi Thomson tarafından icat edildi.
Termodinamik, ısıyı ve onun enerji üretme potansiyelini ve her iki yönle ilgili özellikleri incelemekten sorumlu olan fizik dalıdır.
Termodinamik sistem türleri
İlk olarak, termodinamik sistemlerle ilgili temel kavramlardan bazıları çevre, sistem sınırı ve evrendir.
Ortam, sistemin dışındaki her şeydir ve sınırı, onu ortamdan ayıran arabirimdir. Son olarak, evren bu iki elementin birleşimidir.
Termodinamik bir sistem, çevresinden iyi tanımlanmış bir şekilde ayrılmış herhangi bir miktarda madde, numune veya makine olabilir.
Bu ayrılık gerçek veya hayali olabilir. Termodinamik sistemlerin ne geometrisi, ne kimyasal bileşimi ne de fiziksel durumunun önceden belirlenmiş olmadığı ve bu nedenle herhangi birinin değişebileceği de dikkate alınmalıdır.
Öte yandan, üç tür termodinamik sistem vardır: kapalı, açık ve izole. Kapalı sistemlerde enerji, sistem ile çevresi arasında aktarılabilir, ancak kütle aktarılamaz.
Her ikisi de aktarılabiliyorsa, bu açık bir sistemdir. Öte yandan, çevre ile herhangi bir etkileşim türü yoksa sistem izole edilir.
Termodinamik sistemlerin 15 somut örneği
Kapalı sistemler
Kapalı termodinamik sistemler durumunda, madde sistem sınırını geçmez. Bununla birlikte, enerji onu geçebilir, ancak ısı veya iş şeklinde. Aşağıdaki sistemler bu türü göstermektedir:
-Sızdırmaz pnömatik pistonlar
-Soğutma sisteminde soğutucu akışkan
-Kalorimetre
-Dünya gezegeni (Güneş'ten enerji alır, ancak pratikte dışarı ile madde alışverişi yapmaz).
-Basınçlı kap (sistem tamamen kapalı ise patlama riski vardır)
Açık sistemler
Bu tür bir sistemde çevre ile enerji alışverişi söz konusudur ve kütlenin veya maddenin sistemin sınırlarını aşmasına herhangi bir engel yoktur.
Ayrıca sistem üzerinde veya sistem tarafından iş yapılır. Bazı açık termodinamik sistem örnekleri şunları içerir:
-Kapağı olmayan bir tencerede su kaynatmak (madde olan ısı ve buhar havaya karışır)
-Turbines
-Compressors
-Isı eşanjörleri
-İnsan vücudu
İzole sistemler
İzole bir sistem, sistem içinde veya sistem tarafından işin yapılmadığı bir sistemdir. Sistemden ısı alınmaz veya eklenmez.
Ayrıca madde onun içine veya dışına akmaz. Çok az termodinamik sistem tamamen izole edilmiştir. Bunun örnekleri:
-Sıvı nitrojen içeren sert sızdırmaz çelik silindir
-Bir neopren takım elbise
-Oksijen tüpleri
-Tüm fiziksel evren
-Bir termos (her şeyi soğuk veya sıcak tutmak için)
Referanslar
- Wu, C. (2002). Akıllı Bilgisayar Tabanlı Mühendislik Termodinamiği ve Döngü Analizi. New York: Nova Yayıncılar.
- Nag, PK (2013). Mühendislik Termodinamiği. Yeni Delhi: McGraw-Hill Education.
- Han, F. (2017). Üniversite Fiziğinde Modern Bir Ders: Optik, Termal Fizik, Modern Fizik. Singapur: World Scientific Publishing Company.
- Freiesleben Hansen, P. (2009). Yapı Malzemeleri Bilimi. Londra: Springer Science & Business Media.
- Rauf, BS (2012). Enerji Mühendisleri için Termodinamik Basitleştirildi. Gürcistan: Fermont Press.