- Qu'est-ce qu'un système isolé ?
- Caractéristiques d'un système isolé
- Exemples de systèmes isolés
- Systèmes ouverts
- Systèmes fermés
Nous expliquons ce qu'est un système isolé, ses caractéristiques et divers exemples. Aussi, quels sont les systèmes ouverts et fermés.
Qu'est-ce qu'un système isolé ?
Dans physique thermodynamique, on entend par système isolé ceux systèmes dans lequel il n'y a pas d'échange ou la matière ni de énergie avec l'environnement, en raison de l'action d'un certain type de barrières qui permettent la conservation des ressources du système, tout en empêchant l'entrée de ressources de l'extérieur.
En cela, ils se distinguent des systèmes fermés qui, dans le même domaine de la physique, sont capables d'échanger de l'énergie avec les environnement (mais peu importe), et plus encore des systèmes ouverts, dans lesquels l'échange des deux choses se fait librement.
Selon Théorie générale des systèmes apparu au milieu du XXe siècle, un système est une portion de l'univers qui, pour l'étude, est considérée comme distincte et délimitée de son environnement. Cette perspective est utilisée à la fois dans sciences naturelles comme dans sciences sociales.
Cependant, c'est surtout dans le domaine de la physique que le terme système isolé est utilisé. Son fonctionnement, dans ce domaine, est déterminé par les lois de conservation, selon lesquelles certaines grandeurs restent constantes au sein d'un système isolé, au moins pour un temps. Ceci s'applique aux deux Masse, énergie, charge électrique, moment angulaire et moment linéaire.
Caractéristiques d'un système isolé
Les systèmes isolés sont caractérisés par les éléments suivants :
- Ils comportent des barrières en quelque sorte, appelées isolants, qui limitent considérablement et notoirement les échanges entre l'intérieur et l'extérieur.
- Tant qu'elles restent isolées, leurs ressources et propriétés restent constantes et stables, c'est-à-dire invariables : rien ne sort et rien n'entre, ou du moins pas dans des proportions significatives.
- Il n'y a ni isolation totale ni isolants parfaits : ils ont tous une marge de perte ou de fuite, mais dans de nombreux cas cette marge est généralement négligeable ou insignifiante lors de l'étude du système.
- Dans de nombreux cas, l'isolation produite dans le système est temporaire, et compte tenu de la quantité suffisante de la météo, votre marge de perte ou d'inexactitude est mise en évidence.
Exemples de systèmes isolés
Des exemples possibles d'un système isolé sont les suivants :
- Un conteneur thermique qui maintient le Température des substances, comme un cava de plage ou un thermos pour un café chaud.
- Des vêtements d'hiver qui nous isolent de l'air froid et nous empêchent donc de perdre de la chaleur corporelle à un rythme notable.
- Les câbles de conduction électrique qui sont recouverts de matériau isolant (caoutchouc ou plastique) pour minimiser la perte d'énergie électrique dans le transit vers nos maisons (et, aussi, que certains passants soient électrocutés).
- Les bottes en caoutchouc que nous utilisons pour marcher sur un terrain inondé ou dans la neige, qui empêchent l'entrée d'eau dans nos pieds.
Systèmes ouverts
Les systèmes ouverts sont ceux qui échangent librement des informations, de la matière et/ou de l'énergie avec l'environnement, sans qu'il y ait de limites ou de barrières qui restreignent de manière significative le transit entre l'intérieur et l'extérieur. Ce sont donc des systèmes de ressources infinies mais externes, qui sont en connexion constante avec l'environnement.
Systèmes fermés
Les systèmes fermés sont ceux dans lesquels il n'y a pas d'échange de matière entre l'intérieur et l'extérieur. Par conséquent, ils ont des ressources limitées mais propres. Cependant, il peut ou non échanger de l'énergie avec l'environnement. En pratique, les systèmes fermés sont beaucoup plus fréquents que les systèmes isolés.