12 exemples de systèmes thermodynamiques

Le systèmes thermodynamiques ils font l'objet d'études de thermodynamique. Un système peut être défini comme une certaine quantité de matière ou une région de l'espace où l'attention est concentrée sur l'analyse d'un problème.

De plus, la thermodynamique terme a été inventé par le mathématicien et physicien britannique Thomson, qui combine les racines grecques de la chaleur (Θέρμη: thermo) et de la puissance ou la force (δύναμις: dynamis).

Thermodynamique est la branche de la physique qui est chargé d'étudier la chaleur et de son potentiel pour produire des propriétés connexes et de l'énergie les deux.

Types de systèmes thermodynamiques

Tout d'abord, certains des concepts de base liés aux systèmes thermodynamiques sont l'environnement, limiter le système et l'univers.

Le cadre est tout à l'extérieur du système, et sa limite est l'interface qui sépare cet environnement. Enfin, l'univers est la combinaison de ces deux éléments.

Un système thermodynamique peut être toute quantité de substance, échantillon ou de la machine qui est séparée de son environnement d'une manière bien définie.

Cette séparation peut être réelle ou imaginaire. Il faut également considérer que ni la géométrie, ni la composition chimique, ni l’état physique des systèmes thermodynamiques ne sont prédéterminés, donc chacun d’eux peut changer.

En revanche, il existe trois types de systèmes thermodynamiques: fermé, ouvert et isolé. Dans les systèmes fermés, de l'énergie peut être transférée entre le système et ses environs, mais pas la masse.

Si les deux peuvent être transférés, alors c'est un système ouvert. En revanche, s'il n'y a pas d'interaction avec l'environnement, le système est isolé.

15 exemples concrets de systèmes thermodynamiques

Systèmes fermés

Dans les systèmes thermodynamiques fermés, la matière ne traverse pas les limites du système. Cependant, l'énergie peut la traverser, mais sous forme de chaleur ou de travail. Les systèmes suivants illustrent ce type:

-Pistons pneumatiques étanches

-Réfrigérant dans un système de réfrigération

Calorimètre

-La planète Terre (obtient de l'énergie du Soleil mais n'échange pratiquement pas de matière avec l'extérieur).

-Pression printanière (si le système est totalement fermé, il y a risque d'explosion)

Systèmes ouverts

Dans ce type de systèmes, il existe un échange d’énergie avec l’environnement et il n’ya aucun obstacle à ce que la masse ou la matière traverse les limites du système.

En outre, le travail est effectué dans ou par le système. Voici quelques exemples de systèmes thermodynamiques ouverts:

-Eau bouillante dans une casserole sans couvercle (chaleur et vapeur, ce qui est de la matière, s'échappent dans l'air)

-Turbinas

-Compresseurs

-Exchangeurs de chaleur

-Le corps humain

Systèmes isolés

Un système isolé est un système où le travail n’est pas effectué dans ou par le système. Ni la chaleur n’est extraite ni ajoutée du système.

De plus, la matière ne pénètre pas ou en sort. Très peu de systèmes thermodynamiques sont totalement isolés. Des exemples de ceci sont:

-Cylindre en acier scellé rigide contenant de l'azote liquide

-Une combinaison en néoprène

-Bombones d'oxygène

-Tout l'univers physique

-Un thermo (pour garder les choses froides ou chaudes)

Références

1. Wu, C. (2002). Ingénierie informatique intelligente Thermodynamique et analyse de cycle. New York: Nova Publishers.
2. Nag, P. K. (2013). Ingénierie Thermodynamique. New Delhi: McGraw-Hill Education.
3. Han, F. (2017). Un cours moderne de physique universitaire: optique, physique thermique, physique moderne. Singapour: World Scientific Publishing Company.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). La science des matériaux de construction. Londres: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, B. S. (2012). La thermodynamique simplifiée pour les ingénieurs en énergie. Géorgie: La presse de Fermont.