Nous expliquons ce qu’est un système isolé, ses caractéristiques et divers exemples. Aussi, quels sont les systèmes ouverts et fermés.
Qu’est-ce qu’un système isolé ?
En physique thermodynamique , un système isolé est compris comme les systèmes dans lesquels il n’y a pas d’échange de matière ou d’ énergie avec l’environnement , en raison de l’action d’un certain type de barrière qui permet la conservation des ressources du système, tout en empêchant l’entrée de ressources venues de l’extérieur.
En cela, ils se distinguent des systèmes fermés, qui dans le même domaine de la physique sont capables d’échanger de l’énergie avec l’ environnement (mais pas de la matière), et plus encore des systèmes ouverts, dans lesquels l’échange des deux choses se produit librement. .
Selon la théorie générale des systèmes apparue au milieu du XXe siècle, un système est une portion de l’univers qui, pour son étude, est considérée comme séparée et délimitée par rapport à son environnement . Cette perspective est utilisée à la fois dans les sciences naturelles et dans les sciences sociales .
Cependant, c’est surtout dans le domaine de la physique que le terme de système isolé est utilisé. Son fonctionnement, dans cette zone, est déterminé par les lois de conservation, selon lesquelles certaines grandeurs restent constantes à l’intérieur d’un système isolé, au moins pour un temps. Cela s’applique à la fois à la masse , à l’énergie, à la charge électrique , au moment cinétique et au moment linéaire.
Cela peut vous aider: Principe de conservation de l’énergie
Caractéristiques d’un système isolé
Les systèmes isolés se caractérisent par :
- Ils ont des barrières en quelque sorte , appelées isolateurs, qui limitent de manière significative et notoire les échanges entre l’intérieur et l’extérieur.
- Tant qu’ils restent isolés, leurs ressources et propriétés restent constantes et stables , c’est-à-dire invariables : rien ne sort et rien ne rentre, ou du moins pas dans des proportions significatives.
- Il n’existe pas d’isolation totale, ni d’isolants parfaits : ils ont tous une marge de perte ou de fuite , mais dans de nombreux cas cette marge est généralement négligeable ou insignifiante lors de l’étude du système.
- Dans de nombreux cas, l’isolement produit dans le système est temporaire et, avec suffisamment de temps , sa marge de perte ou d’inexactitude devient évidente.
Exemples de systèmes isolés
Les cas suivants sont des exemples possibles d’un système isolé :
- Un récipient thermique qui maintient la température des substances , comme un cava de plage ou un thermos pour le café chaud.
- Des vêtements d’hiver qui nous isolent de l’air froid et nous empêchent donc de perdre de la chaleur corporelle à un rythme notable.
- Les câbles de conduction électrique qui sont recouverts d’un matériau isolant (caoutchouc ou plastique) pour minimiser la perte de puissance électrique en transit vers nos maisons (et, aussi, que certains passants soient électrocutés).
- Les bottes en caoutchouc que nous utilisons pour marcher dans une zone inondée, ou dans la neige, qui empêchent l’eau d’entrer dans nos pieds.
systèmes ouverts
Les systèmes ouverts sont ceux qui échangent librement des informations, de la matière et/ou de l’énergie avec l’environnement , sans limites ni barrières qui restreignent considérablement le transit entre l’intérieur et l’extérieur. Ce sont donc des systèmes de ressources infinies mais externes, qui sont en relation constante avec l’environnement.
Plus dans : Système ouvert
systèmes fermés
Les systèmes fermés sont ceux dans lesquels il n’y a pas d’échange de matière entre l’intérieur et l’extérieur . Ils disposent donc de ressources limitées, mais qui leur sont propres. Cependant, il peut ou non échanger de l’énergie avec l’environnement. En pratique, les systèmes fermés sont beaucoup plus fréquents que les systèmes isolés.
Plus dans : Système fermé
