isoliertes system

Physisch

2022

Wir erklären, was ein Inselsystem ist, seine Eigenschaften und verschiedene Beispiele. Auch was sind offene und geschlossene Systeme.

Eine Thermoskanne ist zumindest zeitweise ein isoliertes System.

Was ist ein isoliertes System?

In körperlich Thermodynamik, unter einem isolierten System werden solche verstanden Systeme in denen kein Austausch stattfindet oder Angelegenheit noch von Energie mit der Umwelt, aufgrund der Wirkung einer Art von Barrieren, die die Erhaltung der Systemressourcen ermöglichen und gleichzeitig das Eindringen von Ressourcen von außen verhindern.

Darin unterscheiden sie sich von geschlossenen Systemen, die im gleichen Bereich der Physik in der Lage sind, Energie mit den Umgebung (aber egal) und erst recht von offenen Systemen, in denen der Austausch beider Dinge frei stattfindet.

Gemäß Allgemeine Systemtheorie Mitte des 20. Jahrhunderts entstanden, ist ein System ein Teil des Universums, der zum Studium als getrennt und von seiner Umgebung abgegrenzt betrachtet wird. Diese Perspektive wird sowohl in Naturwissenschaften wie in Sozialwissenschaften.

Der Begriff isoliertes System wird jedoch hauptsächlich im Bereich der Physik verwendet. Seine Funktionsweise in diesem Bereich wird durch die Erhaltungssätze bestimmt, nach denen bestimmte Größen innerhalb eines isolierten Systems zumindest zeitweise konstant bleiben. Dies gilt für beide Masse, Energie, elektrische Ladung, Drehimpuls und Linearimpuls.

Eigenschaften eines isolierten Systems

Isolierte Systeme zeichnen sich durch Folgendes aus:

  • Sie verfügen über Barrieren, sogenannte Isolatoren, die den Austausch zwischen Innen und Außen deutlich und bekanntlich einschränken.
  • Solange sie isoliert bleiben, bleiben ihre Ressourcen und Eigenschaften konstant und stabil, dh unveränderlich: Nichts kommt heraus und nichts kommt herein, oder zumindest nicht in signifikanten Anteilen.
  • Es gibt weder eine vollständige Isolierung noch perfekte Isolatoren: Sie alle haben einen gewissen Spielraum für Verluste oder Leckagen, aber in vielen Fällen ist dieser Spielraum während der Untersuchung des Systems normalerweise vernachlässigbar oder unbedeutend.
  • In vielen Fällen ist die im System erzeugte Dämmung temporär und bei ausreichender Menge an Wetter, wird Ihre Verlustspanne oder Ungenauigkeit hervorgehoben.

Beispiele für isolierte Systeme

Obwohl ein Kabel zum Energieaustausch verwendet wird, handelt es sich vor dem Anschluss um ein isoliertes System.

Mögliche Beispiele für ein Inselsystem sind:

  • Ein Thermobehälter, der die Temperatur des Substanzen, wie ein Strand-Cava oder eine Thermoskanne für heißen Kaffee.
  • Winterkleidung, die uns vor kalter Luft isoliert und somit verhindert, dass wir spürbar Körperwärme verlieren.
  • Die mit Material ummantelten Stromleitungskabel isolierend (Gummi oder Plastik), um den Stromverlust beim Transport zu unseren Häusern zu minimieren (und auch, dass einige Passanten einen Stromschlag erleiden).
  • Die Gummistiefel, mit denen wir in überschwemmtem Gelände oder im Schnee laufen, verhindern das Eindringen von Wasser in unsere Füße.

Offene Systeme

Offene Systeme sind solche, die Informationen, Materie und / oder Energie frei mit der Umwelt austauschen, ohne dass es Grenzen oder Barrieren gibt, die den Transit zwischen Innen und Außen erheblich einschränken. Sie sind daher Systeme unendlicher, aber externer Ressourcen, die in ständiger Verbindung mit der Umwelt stehen.

Geschlossene Systeme

Geschlossene Systeme sind solche, in denen kein Stoffaustausch zwischen Innen und Außen stattfindet. Daher verfügen sie über begrenzte, aber eigene Ressourcen. Es kann jedoch Energie mit der Umgebung austauschen oder nicht. In der Praxis sind geschlossene Systeme deutlich häufiger als isolierte Systeme.

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