Изолированная система
Изолированная система — система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. В связи с отсутствием материальных потоков, такая система не взаимодействует с окружением посредством сил, возникающих при прямом воздействии тел или посредством давления поля от переноса излучения. Энергия и вещество циркулируют внутри изолированной системы, не покидая её, что приводит к их сохранению в системе. В отличие от этого, в закрытой системе допускается обмен энергией при отсутствии обмена с другими телами веществом.
| Термодинамика |
|---|
|
| Статья является частью одноименной серии. |
| Начала термодинамики |
| Уравнение состояния |
| Термодинамические величины |
| Термодинамические потенциалы |
| Термодинамические циклы |
| Фазовые переходы |
| править |
На практике понятие изолированной системы является идеализированным, так как существуют поля, например, гравитационное поле, проникающие в каждую систему и изменяющие их энергию. Тем не менее во многих случаях концепция изолированной системы оказывается удобной моделью и часто используется при математическом описании природных явлений. В частности, при выводе постулата о росте энтропии во втором начале термодинамики H-теорема Больцмана использует предположение об изолированной системе, внутри которой может быть идеальный газ.
В термодинамике постулируется (как результат обобщения опыта), что изолированная система постепенно приходит в состояние термодинамического равновесия, из которого самопроизвольно выйти не может (нулевое начало термодинамики).
Промежуточным случаем между закрытой и изолированной системой является Адиабатически изолированная система, которая не обменивается с окружающей средой энергией в форме теплоты. Однако изменение внутренней энергии такой системы возможно за счёт производимой над ней работы, причём количество работы равно изменению энергии. Всякий процесс в адиабатически изолированной системе называется адиабатическим процессом.
Для осуществления адиабатической изоляции обычно заключают систему в адиабатическую оболочку (например, используют сосуд Дьюара). Реальный процесс может также считаться адиабатическим, если он протекает достаточно быстро, так, что за короткое время теплообмен с окружающими телами пренебрежимо мал.