Nous expliquons quelle est la différence entre un système ouvert, fermé et isolé, la relation de chacun avec l'environnement et ses caractéristiques.
Quelle est la différence entre un système ouvert, fermé et isolé ?
Pour comprendre la différence entre un système ouvert, une système fermé et un système isolé, nous devons d'abord comprendre ce que nous entendons par "système”. Comme le définit le dictionnaire, un système est un ensemble de choses interdépendantes et ordonnées qui contribuent à une fin.
C'est-à-dire qu'un système est un tout organisé, une notion qui s'applique à la fois à certains ensembles d'organes du corps, ou à la totalité d'un écosystème naturel, ainsi qu'à différents phénomènes et températures de l'air dans l'atmosphère. Tout segment de l'univers que nous décidons d'étudier en lui-même, ignorant le reste et se concentrant sur ses relations internes, est un système.
Cette notion est extrêmement utile en physique, car d'un coup d'œil systémique nous pouvons identifier les phénomènes énergétiques et matériels qui se produisent autour de nous.
Ainsi, il est courant de parler de systèmes physiques, tels que les systèmes thermodynamique, dans lequel il y a un flux de la matière Oui énergie interne, qui peut être plus ou moins liée à l'environnement. C'est-à-dire qu'un système peut être plus ouvert ou plus fermé, selon information entrer et sortir de celui-ci. Les informations qui circulent peuvent être par exemple de la matière et/ou de l'énergie.
Ainsi, nous avons trois principaux types de systèmes physiques : ouverts, fermés et isolés.
- Systèmes ouverts. Ce sont ceux qui échangent librement matière et énergie avec l'extérieur. Par exemple, nos corps eux-mêmes sont des systèmes en échange permanent avec l'environnement : de l'oxygène et de la nourriture y pénètrent, et des déchets sont expulsés, tels que CO2 ou de l'ammoniaque dans l'urine. De plus, nous perdons continuellement de la chaleur lorsque l'environnement est plus froid, et nous perdons humidité (vapeur d'eau) à chaque respiration que nous prenons.
- Systèmes fermés. Ce sont eux qui échangent librement de l'énergie (mais pas de la matière) avec leur environnement. Cette énergie peut être sous forme de Chauffer, lumière ou travail. Par exemple, une ampoule est un système fermé dans lequel pas une seule particule de matière n'entre ou ne sort, mais elle entre électricité et il est extrait énergie lumineuse En retour.
- Systèmes isolés. Ce sont ceux qui n'échangent ni matière ni énergie avec l'environnement, soit parce qu'ils sont très éloignés de tout autre système, soit parce qu'ils ont des barrières qui réduisent (ou, idéalement, empêchent) le transit entre l'intérieur et l'extérieur. Par exemple, un thermos pour eau chaude est conçu pour retarder autant que possible (l'empêcher tout à fait est impossible) le refroidissement des liquides à l'intérieur, minimisant ainsi la perte de chaleur de la substance.
Nous devons insister sur le fait qu'au sens strict il n'y a pas de système totalement isolé dans l'univers. Tous les systèmes échangent des informations dans une certaine mesure avec leur environnement, bien que dans certains cas en quantités négligeables ou simplement de telle manière qu'elles puissent être ignorées pour l'étude du système lui-même.