12 Exemplos de Sistemas Termodinâmicos
Sistemas termodinâmicos são objeto de estudo da termodinâmica. Um sistema pode ser definido como uma certa quantidade de matéria ou uma região no espaço onde a atenção é focada na análise de um problema.
Por outro lado, o termo termodinâmico foi cunhado pelo físico e matemático britânico Thomson, que combinou as raízes gregas para o calor (:έρμη: thermo) e poder ou força (δύναμις: dynamis).
A termodinâmica é o ramo da física responsável pelo estudo do calor e seu potencial para produzir energia, e as propriedades relacionadas a ambos os aspectos.
Tipos de sistemas termodinâmicos
No primeiro caso, alguns dos conceitos básicos relacionados aos sistemas termodinâmicos são ambiente, limite do sistema e universo.
O ambiente é tudo externo ao sistema e seu limite é a interface que o separa do ambiente. Finalmente, o universo é a combinação desses dois elementos.
Um sistema termodinâmico pode ser qualquer quantidade de substância, amostra ou máquina que seja separada de seu ambiente de maneira bem definida.
Essa separação pode ser real ou imaginária. Também deve ser considerado que nem a geometria, nem a composição química, nem o estado físico dos sistemas termodinâmicos são predeterminados, portanto, qualquer um deles pode mudar.
Por outro lado, existem três tipos de sistemas termodinâmicos: fechados, abertos e isolados. Em sistemas fechados, a energia pode ser transferida entre o sistema e seus arredores, mas não a massa.
Se ambos podem ser transferidos, então é um sistema aberto. Por outro lado, se não houver interação com o ambiente, o sistema é isolado.
15 exemplos concretos de sistemas termodinâmicos
Sistemas fechados
Nos casos de sistemas termodinâmicos fechados, a matéria não cruza o limite do sistema. No entanto, a energia pode atravessá-lo, mas na forma de calor ou trabalho. Os seguintes sistemas ilustram esse tipo:
-Pistões pneumáticos inertes
-Refrigerante em um sistema de refrigeração
-Calimetro
-O planeta Terra (obtém energia do Sol, mas praticamente não troca matéria com o exterior).
Olho de pressão (se o sistema estiver totalmente fechado, há risco de explosão)
Sistemas abertos
Nesse tipo de sistema, há uma troca de energia com o ambiente e não há impedimento para a massa ou matéria ultrapassar os limites do sistema.
Além disso, o trabalho é feito no sistema ou pelo sistema. Alguns exemplos de sistemas termodinâmicos abertos incluem:
-Water fervendo em uma panela sem tampa (calor e vapor, que é matéria, escapar para o ar)
-Turbinas
-Compressores
Permutadores de calor
-O corpo humano
Sistemas isolados
Um sistema isolado é aquele em que o trabalho não é feito no sistema ou pelo sistema. O calor também não é removido ou adicionado do sistema.
Além disso, a matéria não flui para dentro ou para fora dela. Muito poucos sistemas termodinâmicos são totalmente isolados. Exemplos disso são:
Cilindro de aço selado rígido contendo nitrogênio líquido
-Um terno de neoprene
-Bombas de oxigênio
-Todo o universo físico
-A thermo (para manter as coisas frias ou quentes)
