- Che cos'è un sistema isolato?
- Caratteristiche di un sistema isolato
- Esempi di sistemi isolati
- Sistemi aperti
- Sistemi chiusi
Spieghiamo cos'è un sistema isolato, le sue caratteristiche e vari esempi. Inoltre, cosa sono i sistemi aperti e chiusi.
Che cos'è un sistema isolato?
In fisico termodinamica, per sistema isolato si intendono quelli sistemi in cui non c'è scambio o questione né di Energia con l'ambiente, per l'azione di alcuni tipi di barriere che consentono la conservazione delle risorse del sistema, impedendo l'ingresso di risorse dall'esterno.
In questo si distinguono dai sistemi chiusi, che nello stesso campo della fisica sono in grado di scambiare energia con la ambiente (ma non importa), e ancor più dei sistemi aperti, in cui lo scambio delle due cose avviene liberamente.
Secondo Teoria generale dei sistemi emerso a metà del XX secolo, un sistema è una porzione di universo che, per studio, è considerata separata e delimitata dal suo ambiente. Questa prospettiva è utilizzata sia in Scienze naturali come in Scienze sociali.
Tuttavia, è principalmente nel campo della fisica che viene utilizzato il termine sistema isolato. Il suo funzionamento, in quest'area, è determinato dalle Leggi di Conservazione, secondo le quali determinate grandezze rimangono costanti all'interno di un sistema isolato, almeno per un periodo. Questo vale per entrambi massa, Energia, carica elettrica, momento angolare e momento lineare.
Caratteristiche di un sistema isolato
I sistemi isolati sono caratterizzati da quanto segue:
- Hanno barriere di qualche tipo, note come isolanti, che limitano significativamente e notoriamente lo scambio tra l'interno e l'esterno.
- Finché rimangono isolati, le loro risorse e proprietà rimangono costanti e stabili, cioè invariabili: niente esce e niente entra, o almeno non in proporzioni significative.
- Non c'è né isolamento totale né isolanti perfetti: hanno tutti un certo margine di perdita o di dispersione, ma in molti casi questo margine è solitamente trascurabile o insignificante durante lo studio del sistema.
- In molti casi, l'isolamento prodotto nell'impianto è temporaneo, e data la quantità sufficiente di tempo metereologico, viene evidenziato il tuo margine di perdita o imprecisione.
Esempi di sistemi isolati
Possibili esempi di un sistema isolato sono i seguenti:
- Un contenitore termico che mantiene la temperatura del sostanze, come un cava da spiaggia o un thermos per un caffè caldo.
- Abbigliamento invernale che ci isola dall'aria fredda e quindi ci impedisce di perdere il calore corporeo a un ritmo notevole.
- I cavi di conduzione elettrica che sono ricoperti di materiale isolante (gomma o plastica) per ridurre al minimo la perdita di energia elettrica nel transito verso le nostre case (e, inoltre, che qualche passante rimanga fulminato).
- Gli stivali di gomma che usiamo per camminare su un terreno allagato, o sulla neve, che impediscono l'ingresso dell'acqua ai nostri piedi.
Sistemi aperti
I sistemi aperti sono quelli che scambiano liberamente informazioni, materia e/o energia con l'ambiente, senza che vi siano limiti o barriere che limitino significativamente il transito tra l'interno e l'esterno. Sono, quindi, sistemi di risorse infinite ma esterne, che sono in costante connessione con l'ambiente.
Sistemi chiusi
I sistemi chiusi sono quelli in cui non c'è scambio di materia tra l'interno e l'esterno. Pertanto, hanno risorse limitate ma proprie. Tuttavia, può o meno scambiare energia con l'ambiente. In pratica, i sistemi chiusi sono molto più frequenti dei sistemi isolati.