3 أمثلة على النظام المعزول: حقائق مفصلة وأسئلة وأجوبة


حليف الديناميكا الحرارية يمكننا فهم نظام معزول كنظام لا يسمح بأي طاقة أو مادة من محيطه.

دعونا نفهم 3 أمثلة للنظام المعزول: -

رئيس عند اصطدام سيارتين

يمكننا أن نرى السيارة كمثال على نظام معزول لأن السيارة لا تدفعها من الداخل ولا من الجانب الآخر. دعونا نفهم من خلال مثال تصادم سيارتين ، والذي يمكن أن يكون مثالاً ممتازًا لنظام منعزل.

أمثلة نظام معزولة
وجها لوجه تصادم السيارات الصورة الائتمان: "حادث بسيارتين"أورانجسكي 3 CC BY 2.0

تواجه السيارتان الاحتكاك أثناء السير على الطريق وفي تصادمهما وجهاً لوجه. هنا ليس نظامًا منعزلاً حيث تعمل عليه قوة خارجية. ولكن إذا تم استبعاد الاحتكاك من السيناريو ، فإن نظام الاثنين يصبح نظامًا منعزلاً. يحدث هذا لأن القوى التي يواجهونها تلغى في تصادمهم ، ولا تعمل أي قوة خارجية.

اعتبارًا من الآن ، لن يكون هناك تبادل للحرارة أو أي طاقة ولن يكون هناك تبادل للمادة. يصبح نظاما معزولا.

تصادم الكرات على طاولة البلياردو

كما نعلم ، فإن النظام المعزول هو أنه لا يوجد تبادل للطاقة والمادة من محيطه. دعنا ننتقل إلى ما يلي لفحص اصطدام كرتين على طاولة البلياردو كنظام معزول.

تصادم كرات البلياردو الصورة الائتمان: "048/365 بوكيه بلياردو"Lel4nd CC BY 2.0

في نظام معزول ، يمكن إهمال التصادم بين كرة البلياردو زخمها طالما أن احتكاكها يقارب الصفر. من خلال هذا ، فإن القوى التي تعمل بموجبها ستكون فقط بسبب قوة الاتصال بينهم لأن قوة الاحتكاك الآن لا تكاد تذكر. الآن ، هذه القوى فيما بينها داخلية ، بلا قوة خارجية ، والطاقة بداخلها.

وبالتالي ، في تصادم كرة البلياردو أيضًا ، لا يوجد تبادل للطاقة والمادة. لذلك يمكننا القول إنه نظام منعزل.

عالمنا بأكمله

لكي يكون عالمنا نظام معزول، يجب أن يكمل الظروف اللازمة ليتم تسميته بنظام معزول مما يعني عدم تبادل الطاقة والمادة.

كوننا الصورة الائتمان: "النظام الشمسي" كيفن إم جيل CC BY 2.0

ليس للكون حدود ، والكتلة الكلية للكون ثابتة ، والطاقة الكلية للكون ثابتة ، والكون ليس له محيط. من خلال هذا ، يمكننا القول أن الكون يفي بجميع الشروط اللازمة ليتم تسميته بنظام معزول. ومن ثم فإن الكون هو نظام معزول.

قارورة ترمس

يمكن فهم القارورة الحرارية كنظام معزول من خلال معرفة ماهية دورق الترمس وكيفية صنعه.

يمكن اعتبار دورق الترمس بمثابة قارورة شديدة العزل في الفراغ. في الغالب يكون دورق الترمس المتاح من طبقتين. يفصل فراغ بين الحجرة الداخلية داخل الزجاج مع الحجرة الخارجية ، حيث تكون الحجرة الخارجية مصنوعة من البلاستيك أو المعادن.

الزجاج الموجود في القارورة مُهدَّب بطبقة معدنية عاكسة. الدورق غير القابل للكسر ، والذي نراه عادة ، يتكون من طبقتين من الفولاذ المقاوم للصدأ مع فراغ وطبقة عاكسة فيه. يحتوي دورق الترمس أيضًا على برغي مضغوط في الأعلى.

هذه هي ميزات دورق الترمس. بناءً على هذا ، أخبرنا الآن. كيف يعمل كنظام منعزل؟ الميزات المذكورة أعلاه معطاة للقارورة ، والتي تمنع تدفق انتقال الحرارة. هذا ممكن بسبب التوصيل أو الإشعاع أو الحمل الحراري.

كما نعرف، يمكن نقل الحرارة من خلال التوصيل والحمل الحراري والإشعاع من جسم إلى آخر. يحدث انتقال الحرارة من خلال التوصيل عندما يتلامس جسمان لهما درجة حرارة جسم مميزة. بينما يحدث الحمل في السوائل ، مثل الغازات والسوائل. هنا في الحمل الحراري يتم نقل الحرارة من خلال حركة جسيمات السائل نفسه من مكان إلى آخر. أخيرًا ، يتم نقل الحرارة من خلال الجسيمات المشعة في إشعاع، ولا تتطلب وسيطًا.

كما ذكرنا أعلاه ، فإن الدورق به فراغ. ال الفراغ الموجود في القارورة لا يسمح بنقل الحرارة من خلال التوصيل. في الوقت نفسه ، لا يسمح المسمار الموجود في الجزء العلوي المستخدم لضغط القارورة انتقال الحرارة من خلال الحمل الحراري كحركة السوائل الجسيمات مقيد من خلاله. البطانة العاكسة على دورق الترمس في حجرته الداخلية لا تسمح بنقل أي إشعاع من السائل الساخن. نتيجة لذلك ، فإن دورق الترمس هو أيضًا مانع لانتقال الحرارة عن طريق الإشعاع.

 لا توجد طريقة لتبديد الحرارة من القارورة باستخدام ميزات دورق الترمس هذه. ويتم استخدام دورق الترمس للحفاظ على السائل ساخنًا لفترة طويلة. ويظل المنتج المخزن في الدورق ساخنًا لعدة ساعات. بدلًا من وضع أي مادة في دورق حراري للحفاظ على المنتج ساخنًا لساعات طويلة. يتم عمل فراغ بين بطانتين داخليتين بداخلها لا تسمح لأي حرارة بالتبديد.

طلقة حرارية الصورة الائتمان: "زجاجات مياه" اتجاه العوالم CC0 1.0

من خلال الإجراء المذكور أعلاه ، نفهم أن دورق الترمس لا يسمح بنقل الحرارة بين السائل الساخن بالداخل والهواء البارد في محيطه. العزل الموفر في القارورة هو سبب عدم وجود نقل للحرارة ، وهذا هو المبدأ الوحيد الذي يعمل به دورق الترمس.

من خلال هذا ، فهمنا أن قارورة الترمس لا تسمح بأي طاقة أو مادة من محيطها وفقًا للمبدأ المحدد. هذا هو السبب وراء القول دورق الترمس هو نظام معزول.

ريا باندي

أنا ريا باندي. لقد أكملت التخرج بعد التخرج في الفيزياء في عام 2021. أعمل حاليًا كخبير في مادة الفيزياء لطلاب Lambdageeks. أحاول أن أشرح موضوع الفيزياء الذي يسهل فهمه بطريقة بسيطة.

آخر المقالات