12 ตัวอย่างของระบบอุณหพลศาสตร์
ระบบอุณหพลศาสตร์ เป็นเป้าหมายของการศึกษาอุณหพลศาสตร์ ระบบสามารถถูกกำหนดเป็นจำนวนหนึ่งของสสารหรือพื้นที่ในพื้นที่ที่ความสนใจมุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์ปัญหา
ในอีกแง่หนึ่งเทอร์โมไดนามิกถูกประกาศเกียรติคุณโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษและนักคณิตศาสตร์ทอมสันซึ่งรวมรากกรีกเพื่อความร้อน (Θέρμη: เทอร์โม) และพลังงานหรือแรง (δύναμις: dynamis)
อุณหพลศาสตร์เป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่รับผิดชอบศึกษาความร้อนและศักยภาพในการผลิตพลังงานและคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองด้าน
ประเภทของระบบอุณหพลศาสตร์
ในตัวอย่างแรกแนวคิดพื้นฐานบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับระบบอุณหพลศาสตร์คือสภาพแวดล้อมขอบเขตของระบบและจักรวาล
สภาพแวดล้อมเป็นทุกสิ่งภายนอกระบบและขีด จำกัด ของมันคือส่วนต่อประสานที่แยกออกจากสภาพแวดล้อม ในที่สุดจักรวาลก็คือการรวมกันขององค์ประกอบทั้งสองนี้
ระบบอุณหพลศาสตร์สามารถเป็นปริมาณของสารตัวอย่างหรือเครื่องจักรใด ๆ ที่แยกออกจากสภาพแวดล้อมในลักษณะที่กำหนดไว้อย่างดี
การแยกนี้อาจเป็นจริงหรือในจินตนาการ ควรพิจารณาด้วยว่าไม่ว่ารูปทรงเรขาคณิตหรือองค์ประกอบทางเคมีหรือสถานะทางกายภาพของระบบเทอร์โมไดนามิกจะถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้
ในทางกลับกันมีระบบเทอร์โมไดนามิกส์สามประเภทคือปิดเปิดและแยก ในระบบปิดพลังงานสามารถถ่ายโอนระหว่างระบบและสภาพแวดล้อม แต่ไม่ใช่มวล
หากทั้งสองสามารถถ่ายโอนได้แสดงว่าเป็นระบบเปิด ในทางกลับกันหากไม่มีการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมระบบจะถูกแยกออก
15 ตัวอย่างคอนกรีตของระบบอุณหพลศาสตร์
ระบบปิด
ในกรณีของระบบอุณหพลศาสตร์แบบปิดสสารจะไม่ข้ามขอบเขตของระบบ อย่างไรก็ตามพลังงานสามารถข้ามได้ แต่อยู่ในรูปของความร้อนหรือการทำงาน ระบบต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงประเภทนี้:
- ลูกสูบนิวเมติกสแตนเลส
- สารทำความเย็นในระบบทำความเย็น
ฉัน-Calorímetro
- ดาวเคราะห์โลก (รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ แต่ในทางปฏิบัติไม่ได้แลกเปลี่ยนเรื่องกับภายนอก)
- ความดันตา (ถ้าระบบปิดสนิทมีความเสี่ยงจากการระเบิด)
ระบบเปิด
ในระบบประเภทนี้มีการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อมและไม่มีสิ่งกีดขวางสำหรับมวลหรือสสารที่จะข้ามขีด จำกัด ของระบบ
นอกจากนี้งานจะทำในหรือโดยระบบ ตัวอย่างของระบบอุณหพลศาสตร์แบบเปิดประกอบด้วย:
- น้ำเดือดในหม้อที่ไม่มีฝาปิด (ความร้อนและไอน้ำซึ่งเป็นเรื่องสำคัญหนีขึ้นไปในอากาศ)
กังหัน
-Compresores
- แลกเปลี่ยนความร้อน
- ร่างกายมนุษย์
ระบบที่แยก
ระบบแยกเป็นระบบที่ไม่ทำงานในหรือโดยระบบ ไม่มีการระบายความร้อนหรือเพิ่มจากระบบ
อีกทั้งสสารไม่ได้ไหลเข้าหรือออกจากมัน ระบบอุณหพลศาสตร์น้อยมากที่แยกได้โดยสิ้นเชิง ตัวอย่างของสิ่งนี้คือ:
- ถังเหล็กปิดผนึกด้วยความเย็นที่มีไนโตรเจนเหลว
-A ชุด neoprene
- รวมออกซิเจน
- จักรวาลทางกายภาพทั้งหมด
- เทอร์โม (เพื่อเก็บสิ่งที่เย็นหรือร้อน)