7 مثال على النظام المغلق: حقائق تفصيلية وأسئلة شائعة


تم العثور على أمثلة النظام المغلق في الأنشطة اليومية. عندما يتبادل النظام الطاقة فقط ، فإن أي نوع من المواد مع المناطق المحيطة يعتبر نظامًا مغلقًا.

يمكن أن يكون هناك العديد من أمثلة النظام المغلق المأخوذة من واقع حياتنا. عندما يقوم النظام بنقل الطاقة فقط مع المحيط ، يتم وضعه فيه ولا تعتبر أي مادة على أنها نظام مغلق. سنناقش بعض أمثلة النظام المغلق لفهم المفهوم بطريقة أفضل.

أرض

الأرض هي أحد الأنظمة الرئيسية المغلقة مثال. النظام المغلق هو النظام الذي يتم فيه نقل الطاقة وحدها وليس أي نوع من المواد.

تعتبر الأرض أفضل مثال على نظام مغلق هو أنه ينقل فقط الطاقة الإعلانية بغض النظر عن غلافه الجوي. وهي عملية طبيعية تحدث في محيط الأرض وحوله.

لشرح كيف يتم اعتبار الأرض نظام مغلق يجب أن نفهمها بشكل أفضل باستخدام مثال من الحياة الواقعية. ضع في اعتبارك صندوقًا مغطى بالكامل واتركه في الغرفة. عندما ترتفع درجة حرارة الغرفة ترتفع درجة الحرارة داخل الصندوق أيضًا.

لذا فإن السبب وراء ارتفاع درجة الحرارة داخل الصندوق واضح نظام مغلق مثال. ببساطة لأنه لا يوجد سوى تغير في درجة الحرارة ولكن لا يحدث انتقال للمادة في هذه الحالة.

من هذا المثال البسيط يمكننا معرفة كيفية عمل نقل الطاقة للأرض ومحيطها. عندما تشع الشمس الضوء أيضا بشكل رئيسي الطاقة سوف تدخل الأرض ولكن المادة داخل الأرض لا تتغير ويبقى ثابتًا.

نحن نعلم أنه ما دامت الكتلة والوزن والفضاء تخضع للقوانين الفيزيائية للأرض. يقال إن الأرض نظام مفتوح ولكن يمكن أن تكون إما مفتوحة أو مغلقة حسب الظروف التي تم النظر فيها.

قنبلة المسعر

يعتبر مسعر القنبلة شيئًا يستخدم لقياس الحرارة الناتجة عن الاحتراق أثناء التفاعل. إنه في الواقع مسعر ثابت الحجم.

لذلك يعتبر مسعر القنبلة هذا نظامًا مغلقًا بسبب تبادل الطاقة الحرارية داخل وخارج المسعر. المسعر هو في الأساس الجسم الذي يستخدم لقياس الحرارة أثناء المادية و التفاعلات الكيميائية.

أحيانًا يتم مقارنة مسعر القنبلة بفنجان القهوة أيضًا. هناك شيء يسمى مسعر فنجان القهوة والذي يستخدم لقياس الحرارة في خليط حيث يتم استخدام مقياس حرارة من أجل تحويله إلى نظام معزول.

يتم تنفيذ هذه العملية فقط للحصول على قيمة دقيقة للحرارة المتبادلة بين النظام والمناطق المحيطة. في ال تفاعل مزيجي إذا هربت الحرارة المتولدة في هذا الخليط بطريقة أو بأخرى فإننا نسميها نظام مفتوح.

يعتبر فنجان القهوة المغطى بغطاء هو النظام المغلق بشكل أساسي. والسبب عندما تكون القهوة ساخنة ويوضع غطاء فوقها تظل درجة الحرارة ساخنة لفترة طويلة. تعتبر واحدة من هذا القبيل بسبب الظروف.

زجاجة ماء

عندما نتحدث عن زجاجة الماء ، فإننا نفكر عمومًا في الزجاجة مصنوعة من المعدن. زجاجات المياه المعدنية منتشرة على نطاق واسع كنموذج لنظام مغلق.

نستخدم زجاجة المياه المعدنية لأنها تجعلها معدنية ولن تسمح بتبادل أي مادة بين النظام والمناطق المحيطة. لذلك تم استخدام زجاجة المياه المعدنية في العديد من الصناعات من أجل حفظ المواد التي يتم نقلها.

تتبادل زجاجة الماء المعدنية الطاقة الحرارية فقط من البيئة المحيطة وليس المادة داخل الزجاجة. يعتبر هذا مثالاً للنظام المغلق حيث يمكنه فقط نقل الطاقة وتبادلها من المناطق المحيطة بشرط أن يكون مغلقًا.

النظام المغلق هو النظام الذي له حدود من أجل إنقاذ الأمر الذي يضيع في البيئة المحيطة. لذا فإن زجاجة الماء هي مثال جيد على نظام مغلق لأن لها حدًا يعني غطاءًا على التوالي.

ومن ثم فإن الحدود التي هي الغطاء سوف تمتص الطاقة من المحيط وستسمح فقط لشكل الطاقة بالداخل بالهروب إلى نفس الشيء حدود كذلك. حتى لا يكون هناك لا ضياع المادة حتى التفاعل تفاعل كيميائي أو فيزيائي.

صندوق ثلج

عادة ما تكون عبوات الثلج هي تلك التي يتم استخدامها أثناء الإصابة ولتقليل درجة حرارة الجسم. يمتص الحرارة الشديدة من الجسم إلى العبوة.

مثال النظام المغلق يحمل كيس ثلج كواحد حيث يصف ويبرر الظروف الفعلية لنظام مغلق. هذه أيضًا هي الأكثر أهمية عندما يتعلق الأمر بالرياضة. عند إصابة إحدى المسرحية ، يتم استخدام أكياس الثلج على الفور.

نسميها أ نظام مغلق لأنه يتبادل الطاقة فقط مع البيئة لأن يهم يبقى ثابت طوال. عند التعرض لدرجات حرارة عالية يذوب الجليد ولكن لن يتم تبادله مع البيئة المحيطة.

عند حفظ الثلج المذاب في المجمد ، فإنه سيعود على الفور إلى شكله الصلب ، أي الثلج. وبهذه الطريقة تتغير المادة فقط من شكل إلى آخر ولكن لا يتم تبادلها ولا يتم فقد أي كمية من المادة.

توجد في عبوات الثلج جزيئات مستهلكة للطاقة تمتص الطاقة من المناطق المحيطة وتكون مفيدة للاستخدام. بواسطة يعمل يتم إطلاق الطاقة أيضًا في المناطق المحيطة على هذا النحو وهذا يندرج تحت مفهوم النظام المغلق.

ثلاجة

الثلاجة هي جهاز يقوم بتبريد المواد عند حفظها بداخلها. لذا فإن السبب الرئيسي لخضوعه لنظام مغلق هو أنه سوف يقوم بتوزيع الهواء من المناطق المحيطة.

سيستمر الهواء داخل الثلاجة في إعادة التدوير في غضون ذلك ، ومن المؤكد أنه أحد الأمثلة الجيدة للأنظمة المغلقة. يوجد محرك وضاغط في الثلاجة متصلان بعمود بداخلها. 

في الواقع يوجد داخل الثلاجة حيث تمتص الطاقة من المحيط وسيحولها إلى هواء بارد يرسلها إلى الداخل مع الحفاظ على المنطقة داخل الثلاجة باردة جدًا طوال الوقت. لأن هناك عملية مستمرة تعمل بالداخل للحفاظ على ظروف النظام المغلق سليمة.

ما يحدث أساسًا في الثلاجة هو أنها ستزيل الحرارة من المادة أو من المساحة التي تحتفظ بها تحت درجة الحرارة المستويات دائما. المبرد سيكون في حالة البخار المشبع الشكل الذي سيدخل إلى الضاغط.

يخلق هذا الضاغط وضغطًا على البخار الذي يتم امتصاصه وسيساعد المحرك في تشغيل هذه العملية. سوف يعمل العمود الذي يربط كل من الضاغط والمحرك بشكل مستمر.

من هذا يمكننا أن نفهم أنه يتم امتصاص الهواء فقط مضغوط وأرسلت في الداخل كهواء بارد. لكن الأمر يظل ثابتًا حيث يتم تبادل الطاقة وحدها بين المحيط والنظام.

خصائص اخرى : محرر صور وفيديو وعارض مستندات

البطارية عبارة عن جهاز يسمح للطاقة بالمرور ومغادرة النظام متى احتجت إلى ذلك. هذا يدل على أنه أحد الأمثلة الرئيسية للنظام المغلق.

اعتمادًا على الظروف السائدة للبطاريات ، فإنها تعمل كنظام مغلق ومعزول. بشكل أساسي عندما تكون هناك بطاريات معينة لا تنفد الشحنة فيها ، يُعتبر النظام المعزول.

عندما تموت الشحنة ببطء ، يتم تصنيفها تحت مثال النظام المغلق. نحتاج إلى النظر في شحن نظام البطارية فقط عندها يمكن تصنيفها على أنها نظام مغلق أو معزول.

البطارية عبارة عن نظام يسمح للطاقة بالدخول والخروج من النظام متى شحنت. لذلك لا يوجد سوى نقل للطاقة ولا يتم فقد أي شيء في هذه العملية. من الناحية الفنية ، لا يوجد شيء اسمه نظام معزول.

هو إما نظام مغلق أو مفتوح موجود. لكن التجارب العلمية التي أجريت في المعامل لديها احتمالات أن تكون معزولة في ظل ظروف مصممة خصيصًا لذلك وحده.

يوجد في بطارية الليثيوم إلكتروليت يساعد في إجراء نقل الشحنات من نهاية موجبة إلى الطرف السالب. أيضا أحد الأسباب الرئيسية لاستخدام الليثيوم في البطاريات هو أن لديها القدرة على فقدان الإلكترون من غلافه الخارجي.

محرك IC

من المعروف أن جميع أنواع المركبات والقوارب وأي محركات أخرى تستخدم المحرك لبدء الاشتعال تستخدم محرك الاحتراق الداخلي (محرك IC) لتشغيل سلس.

محرك IC هو نظام مغلق لأنه يتبادل الطاقة الحرارية داخل وحول المركبات. تحتوي غرفة الاحتراق على محرك IC هذا جزءًا لا يتجزأ منها فقط لإشعال الوقود لبدء تشغيل السيارة.

هنا تحدث العملية بطريقة تستخدم فيها الطاقة الحرارية لإشعال الوقود من أجل تحريك السيارة ، لذلك توصلنا إلى فهم معنى لنقول إنه نظام مغلق فقط ولا يهم أنه يتم فقده في هذه العملية.

الاستخدام الرئيسي لل محرك IC هل هذا موجود نظام الاحتراق متصل بالنظام نفسه والنظام المنفصل غير مطلوب لإشعال الوقود. حيث يتم نقل الطاقة فقط وتبادلها داخل وخارج النظام.

الأسئلة المتكررة

هل الكون نظام مفتوح أم مغلق؟

الكون نظام مغلق بقدر ما يعتبر العلم ، لأنه لا يجذب أي شيء من حيث المادة.

كون الكون نظامًا مغلقًا فإنه لن يجتذب ويطلق الطاقة إلا مع البيئة المحيطة. إذا كان الكون يجذب المادة فقط ، فإن النظام الشمسي المحيط بكامله سيتغير داخل وخارج كل كوكب.

ماذا يعني النظام المفتوح؟

النظام المفتوح هو أحد الأنظمة التي يتم فيها تبادل الطاقة والمادة مع البيئة المحيطة.

في النظام المفتوح ، يتم تبادل المادة أيضًا مع الطاقة. على سبيل المثال ، فنجان القهوة حيث لا تسخن القهوة الساخنة عند عدم وجود غطاء. لأن درجة الحرارة يتم إطلاقها إلى المناطق المحيطة وحتى الغازات الموجودة في القهوة يتم فقدها مما يعني تبادل المادة أيضًا.

هل جسم الإنسان نظام مفتوح أم مغلق؟

من الواضح أن جسم الإنسان نظام مفتوح لأنه لا يتبادل الطاقة فحسب ، بل إنه مهم أيضًا مع البيئة المحيطة.

جسم الإنسان هو نظام يتبادل الطاقة عادة مع المحيط وعندما يتم تبادله يحدث مع الطعام والهواء والغازات أيضًا ، لذلك بشكل عام يعتبر نظامًا مفتوحًا يتوافق أيضًا مع قانون الديناميكا الحرارية.

في المركبات التي تكون بشكل رئيسي في السيارة ، هل يمكن إغلاق المبرد أو فتحه؟

المبرد هو نظام يقوم بتبريد محرك السيارة مما يسمح للهواء بالمرور بداخله عند تسخينه بدرجة عالية ، لذلك يعتبر في النظام المفتوح.

ما يحدث أساسًا في المبرد هو أنه سيسمح لكتلة من الهواء بالمرور عبره وهو هواء ساخن يقوم بتحويله إلى تبريد وإرساله إلى الخارج مع الحفاظ على سلامة المحرك. لذلك عندما يتم تمرير الهواء ، فهذا يعني أن الأمر متورط في العملية. عندما تكون المادة جزءًا من التبادل فهي نظام مفتوح.

كيرتانا سريكومار

مرحبًا ... أنا Keerthana Srikumar ، أتابع حاليًا درجة الدكتوراه. في الفيزياء ومجال تخصصي هو علم النانو. أكملت البكالوريوس والماجستير من كلية ستيلا ماريس وكلية لويولا على التوالي. لدي اهتمام كبير باستكشاف مهاراتي البحثية ولدي أيضًا القدرة على شرح موضوعات الفيزياء بطريقة أبسط. بصرف النظر عن الأكاديميين ، أحب قضاء وقتي في الموسيقى وقراءة الكتب. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

آخر المقالات