نشرح ما هو الفرق بين نظام مفتوح ومغلق ومعزول ، وعلاقة كل واحد بالبيئة وخصائصها.
ما هو الفرق بين النظام المفتوح والمغلق والمعزول؟
لفهم الفرق بين أ نظام مفتوح، أ النظام مغلق و أ نظام معزول، يجب أن نفهم أولاً ما نعنيه بـ "النظام". كما يعرفه القاموس ، فإن النظام هو مجموعة من الأشياء المترابطة والمرتبة التي تساهم في النهاية.
وهذا يعني أن النظام هو كل منظم ، وهو مفهوم ينطبق على مجموعات معينة من أعضاء الجسم ، أو على مجمل النظام البيئي الطبيعي ، وكذلك على الظواهر المختلفة ودرجات حرارة الهواء في الغلاف الجوي. أي جزء من الكون نقرر دراسته بنفسه ، متجاهلًا الباقي ، ونركز على علاقاته الداخلية ، هو نظام.
هذه الفكرة مفيدة للغاية في الفيزياء ، من خلال لمحة النظامية يمكننا التعرف على الظواهر الحيوية والمادية التي تحدث من حولنا.
وبالتالي ، من الشائع التحدث عن الأنظمة الفيزيائية ، مثل الأنظمة الديناميكا الحرارية، حيث يوجد تدفق موضوع ص طاقة داخلي ، والذي يمكن أن يكون مرتبطًا بشكل أو بآخر بالبيئة. وهذا يعني أن النظام يمكن أن يكون أكثر انفتاحًا أو مغلقًا ، اعتمادًا على المقدار معلومة الدخول والخروج منه. يمكن أن تكون المعلومات التي يتم تداولها على سبيل المثال مادة و / أو طاقة.
وبالتالي ، لدينا ثلاثة أنواع رئيسية من الأنظمة الفيزيائية: مفتوحة ، ومغلقة ، ومعزولة.
- أنظمة مفتوحة. هم أولئك الذين يتبادلون المادة والطاقة بحرية مع الخارج. على سبيل المثال ، أجسامنا نفسها عبارة عن أنظمة في تبادل مستمر مع البيئة: يدخل إليها الأكسجين والغذاء ، ويتم طرد النفايات ، مثل ثاني أكسيد الكربون أو الأمونيا في البول. بالإضافة إلى ذلك ، نفقد الحرارة باستمرار عندما تكون البيئة أكثر برودة ونفقد رطوبة (بخار الماء) مع كل نفس نأخذه.
- أنظمة مغلقة. هم أولئك الذين يتبادلون الطاقة بحرية (ولكن لا يهم) مع بيئتهم. يمكن أن تكون هذه الطاقة في شكل الحرارة, خفيفة أو مهنة. على سبيل المثال ، المصباح الكهربائي هو نظام مغلق لا يدخل فيه أو يترك أي جزء من المادة ، ولكنه يدخل كهرباء ويتم استخراجه الطاقة الضوئية فى المقابل.
- أنظمة معزولة. هم أولئك الذين لا يتبادلون المادة أو الطاقة مع البيئة ، إما لأنهم بعيدون جدًا عن أي نظام آخر أو لأن لديهم حواجز تقلل (أو تمنع بشكل مثالي) العبور بين الداخل والخارج. على سبيل المثال ، تم تصميم ترمس الماء الساخن لتأخير قدر الإمكان (منعه تمامًا مستحيل) تبريد السوائل بالداخل ، وبالتالي تقليل فقد الحرارة من المادة.
يجب أن نصر على أنه بالمعنى الدقيق للكلمة لا يوجد نظام منعزل تمامًا في الكون. تتبادل جميع الأنظمة المعلومات إلى حد ما مع بيئتها ، على الرغم من أنها في بعض الحالات بكميات ضئيلة أو ببساطة بطريقة يمكن تجاهلها لدراسة النظام نفسه.