12 BEISPIELE FÜR THERMODYNAMISCHE SYSTEME - WISSENSCHAFT - 2026

Die thermodynamischen Systeme sind Gegenstand der Untersuchung der Thermodynamik. Ein System kann als eine bestimmte Menge an Materie oder als eine Region im Raum definiert werden, in der die Aufmerksamkeit auf die Analyse eines Problems gerichtet ist.

Andererseits wurde der Begriff Thermodynamik vom britischen Physiker und Mathematiker Thomson geprägt, der die griechischen Wurzeln für Wärme (Θέρμη: Thermo) und Kraft oder Kraft (δύναμις: Dynamis) kombinierte.

Die Thermodynamik ist der Zweig der Physik, der für die Untersuchung der Wärme und ihres Energieerzeugungspotenzials sowie der mit beiden Aspekten verbundenen Eigenschaften verantwortlich ist.

Arten von thermodynamischen Systemen

In erster Linie sind einige der grundlegenden Konzepte in Bezug auf thermodynamische Systeme Umgebung, Systemgrenze und Universum.

Die Umgebung ist alles außerhalb des Systems, und seine Grenze ist die Schnittstelle, die es von der Umgebung trennt. Schließlich ist das Universum die Kombination dieser beiden Elemente.

Ein thermodynamisches System kann eine beliebige Menge an Substanz, Probe oder Maschine sein, die auf genau definierte Weise von ihrer Umgebung getrennt ist.

Diese Trennung kann real oder imaginär sein. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass weder die Geometrie noch die chemische Zusammensetzung oder der physikalische Zustand thermodynamischer Systeme vorbestimmt sind, daher kann sich jeder von ihnen ändern.

Andererseits gibt es drei Arten von thermodynamischen Systemen: geschlossen, offen und isoliert. In geschlossenen Systemen kann Energie zwischen dem System und seiner Umgebung übertragen werden, nicht jedoch Masse.

Wenn beide übertragen werden können, handelt es sich um ein offenes System. Wenn andererseits keine Art von Interaktion mit der Umgebung besteht, ist das System isoliert.

15 konkrete Beispiele für thermodynamische Systeme

Geschlossene Systeme

Bei geschlossenen thermodynamischen Systemen überschreitet die Materie nicht die Systemgrenze. Energie kann es jedoch durchqueren, jedoch in Form von Wärme oder Arbeit. Die folgenden Systeme veranschaulichen diesen Typ:

- Versiegelte Druckluftkolben

-Kältemittel in einer Kälteanlage

-Kalorimeter

-Der Planet Erde (er bezieht Energie von der Sonne, tauscht aber praktisch keine Materie mit der Außenseite aus).

-Drucktopf (wenn das System vollständig geschlossen ist, besteht Explosionsgefahr)

Offene Systeme

Bei dieser Art von System findet ein Energieaustausch mit der Umwelt statt, und es gibt kein Hindernis für die Masse oder Materie, die Grenzen des Systems zu überschreiten.

Außerdem wird am oder vom System gearbeitet. Einige Beispiele für offene thermodynamische Systeme sind:

-Kochendes Wasser in einem Topf ohne Deckel (Hitze und Dampf, die Materie sind, entweichen in die Luft)

-Turbinen

-Kompressoren

-Wärmetauscher

-Der menschliche Körper

Isolierte Systeme

Ein isoliertes System ist ein System, bei dem keine Arbeit im oder vom System ausgeführt wird. Weder wird dem System Wärme entzogen noch hinzugefügt.

Auch fließt keine Materie hinein oder heraus. Sehr wenige thermodynamische Systeme sind vollständig isoliert. Beispiele hierfür sind:

- Fest verschlossener Stahlzylinder mit flüssigem Stickstoff

-Ein Neoprenanzug

-Sauerstoffflaschen

-Das gesamte physische Universum

-Eine Thermoskanne (um die Dinge kalt oder heiß zu halten)

Verweise

1. Wu, C. (2002). Intelligente computergestützte technische Thermodynamik und Zyklusanalyse. New York: Nova Verlag.
2. Nag, PK (2013). Technische Thermodynamik. Neu-Delhi: McGraw-Hill-Ausbildung.
3. Han, F. (2017). Ein moderner Kurs in Universitätsphysik: Optik, Thermische Physik, Moderne Physik. Singapur: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Die Wissenschaft der Baumaterialien. London: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, BS (2012). Thermodynamik für Energieingenieure einfach gemacht. Georgia: Die Fermont-Presse.