Spieghiamo qual è la differenza tra un sistema aperto, chiuso e isolato, il rapporto di ciascuno con l'ambiente e le sue caratteristiche.
Qual è la differenza tra un sistema aperto, chiuso e isolato?
Per capire la differenza tra a sistema aperto, un sistema chiuso e un sistema isolato, dobbiamo prima capire cosa intendiamo per "sistema”. Come lo definisce il dizionario, un sistema è un insieme di cose interrelate e ordinate che contribuiscono a un fine.
Vale a dire, che un sistema è un insieme organizzato, una nozione che si applica sia a determinati insiemi di organi del corpo, o alla totalità di un ecosistema naturale, sia a diversi fenomeni e temperature dell'aria nell'atmosfera. Qualsiasi segmento dell'universo che decidiamo di studiare in sé, ignorando il resto e concentrandoci sulle sue relazioni interne, è un sistema.
Questa nozione è estremamente utile in fisica, poiché attraverso uno sguardo sistemico possiamo identificare i fenomeni energetici e materiali che avvengono intorno a noi.
Pertanto, è comune parlare di sistemi fisici, come i sistemi Termodinamico, in cui vi è un flusso di questione sì Energia interni, che possono essere più o meno legati all'ambiente. Cioè, un sistema può essere più aperto o più chiuso, a seconda di quanto informazione entrare e uscire da esso. Le informazioni che circolano possono essere ad esempio materia e/o energia.
Pertanto, abbiamo tre tipi principali di sistemi fisici: aperti, chiusi e isolati.
- Sistemi aperti. Sono coloro che scambiano liberamente materia ed energia con l'esterno. Ad esempio, i nostri stessi corpi sono sistemi in continuo scambio con l'ambiente: ossigeno e cibo entrano in essi e vengono espulse sostanze di scarto, come CO2 o ammoniaca nelle urine. Inoltre, perdiamo continuamente calore quando l'ambiente è più freddo e perdiamo umidità (vapore acqueo) con ogni respiro che facciamo.
- Sistemi chiusi. Sono quelli che scambiano liberamente energia (ma non importa) con il loro ambiente. Questa energia può essere sotto forma di calore, luce o lavoro. Ad esempio, una lampadina è un sistema chiuso in cui non entra o esce una singola particella di materia, ma entra elettricità ed è estratto energia luminosa In cambio.
- Sistemi isolati. Sono quelli che non scambiano materia o energia con l'ambiente, vuoi perché sono molto lontani da qualsiasi altro sistema, vuoi perché hanno barriere che riducono (o, idealmente, impediscono) il transito tra l'interno e l'esterno. Ad esempio, un thermos per acqua calda è progettato per ritardare il più possibile (evitare che sia del tutto impossibile) il raffreddamento dei liquidi all'interno, minimizzando così la dispersione di calore dalla sostanza.
Dobbiamo insistere sul fatto che in senso stretto non esiste un sistema totalmente isolato nell'universo. Tutti i sistemi scambiano informazioni in una certa misura con il loro ambiente, anche se in alcuni casi in quantità trascurabili o semplicemente in modo tale da poter essere ignorate per lo studio del sistema stesso.