Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Què és un sistema tancat?

Un sistema tancat en un sistema físic és un sistema en què els materials continguts en el sistema no es veuen afectats per altres agents físics externs.

Què és un sistema tancat?

Els sistemes termodinàmics poden ser tancats o oberts.

  • En termodinàmica, un sistema tancat pot intercanviar energia (com a calor o treball) però no hi ha intercanvi de matèria amb el seu entorn.

  • D'altra banda, un sistema obert pot intercanviar matèria i energia. Per exemple, en una central hidroelèctrica es produeix un intercanvi d'd'energia i matèria.

De vegades es confonen els sistemes tancats amb els sistemes aïllats. Un sistema aïllat no pot intercanviar calor, treball o matèria amb l'entorn, mentre que un sistema tancat sí que ho pot fer.

Un sistema termodinàmicament tancat es pot imaginar clarament com un recipient hermètic. És un sistema les parets són conductores de calor i pot ser deformable, és a dir, pot variar el seu volum. 

Exemples de sistemes tancats

Per entendre millor el concepte d'aquest tipus de sistemes enumerem alguns exemples:

Què és un sistema tancat?

  • La Terra es considera un sistema tancat. La Terra és una porció de l'univers que rep energia solar, mentre que la massa total es manté constant, sense (gairebé) cap intercanvi des de l'espai.

  • Una olla a pressió que no permet fuita de gasos experimenta una variació d'energia però no de la seva massa. Els aliments que cuinem reben energia calorífica però no varien la seva massa.

  • Un motor Stirling intercanvia energia amb l'exterior sense variar la seva massa. Aquest tipus de motor rep energia tèrmica externa i subministra energia mecànica.

  • Un sistema solar tèrmic capta l'energia de el Sol i poroporciona energia tèrmica a un altre sistema. No obstant això, la massa total es manté constant.

Aplicació de les lleis de la termodinàmica en sistemes tancats

Segons la primera llei de la termodinàmica per a aquests sistemes el canvi en l'energia interna és igual a la suma de la feina i la calor afegits.

Segons la segona llei de la termodinàmica, l'entropia en el sistema tancat augmenta amb la calor absorbida i el treball dissipat.

En aquest tipus de sistemes també es pot aplicar la la conservació de masses de la física clàssica en què la massa es manté constant.

En la física relativista, però, la disminució de l'contingut d'energia de sistema condueix automàticament a una disminució de la massa de el sistema.

Autor:

Data de publicació: 26 de febrer de 2021
Última revisió: 26 de febrer de 2021