Θερμοδυναμικό σύστημα
| Το λήμμα δεν περιέχει πηγές ή αυτές που περιέχει δεν επαρκούν. |
Θερμοδυναμικό σύστημα χαρακτηρίζεται οποιοδήποτε σύνολο μακροσκοπικών αντικειμένων (που περιλαμβάνει σώματα ή πεδία), συγκεκριμένου χώρου, το οποίο δύναται ν΄ ανταλλάσσει ενέργεια, ή ύλη αμοιβαία με το περιβάλλον ή με όποιο εξωτερικό μέσον περιβάλλει αυτό σύμφωνα με τις αρχές ή νόμους της θερμοδυναμικής, εξού και ο προσδιορισμός του.
Κατηγορίες Επεξεργασία
Όταν σ΄ ένα τέτοιο σύστημα δεν σημειώνεται καμία ενεργειακή ή υλική ανταλλαγή με το περιβάλλον χαρακτηρίζεται "κλειστό θερμοδυναμικό σύστημα", ή "μονωμένο". Στην αντίθετη περίπτωση ονομάζεται "ανοιχτό θερμοδυναμικό σύστημα". Επίσης όταν δεν παρατηρείται θερμική ανταλλαγή μεταξύ συστήματος και περιβάλλοντος το σύστημα καλείται αδιαβατικό. Το αντίθετο, όταν δηλαδή παρατηρείται ανταλλαγή θερμικής ενέργειας, καλείται μηχανικά μονωμένο.
Πιο συγκεκριμένα, διακρίνονται οι παρακάτω κατηγορίες:
- (Υλικώς) κλειστό σύστημα: όρια αδιαπέραστα από την ύλη, (dm/dt = 0) δεν υπάρχει ανταλλαγή μάζας με το περιβάλλον, αλλά μπορεί να ανταλλάσσεται ενέργεια (θερμότητα ή έργο).
- Ανοικτό σύστημα: όρια διαπερατά από την ύλη, ανταλλάσσεται και μάζα και ενέργεια.
- Μηχανικώς κλειστό σύστημα: δεν υπάρχει ανταλλαγή μηχανικού έργου μέσω των ορίων του συστήματος.
- Αδιαβατικό σύστημα: δεν έχουμε συναλλαγή θερμότητας με το περιβάλλον (θερμομονωτικά τοιχώματα – αδιαβατικά).
- Αποκλεισμένο ή απομονωμένο σύστημα: τα όρια του συστήματος είναι αδιαπέραστα από ύλη και ενέργεια (θερμότητα ή μηχανικό έργο). Π.χ. θερμική μηχανή.
- Εργαζόμενη ουσία (working fluid): ποσότητα ύλης που μεταφέρει ενέργεια σε μία εγκατάσταση (υγρό, ατμός ή αέριο). Υποβάλλεται σε προσθήκη ή απαγωγή θερμότητας, συμπίεση – εκτόνωση, μεταβολές φάσης κ.λπ. Π.χ. Ατμός σε ατμομηχανή ή ατμοστρόβιλο, μείγμα αέρα–καυσίμου σε βενζινοκινητήρα.
Ορισμοί Επεξεργασία
Το θερμοδυναμικό σύστημα χαρακτηρίζεται και προσδιορίζεται από τις θερμοδυναμικές παραμέτρους.
Οποιαδήποτε μεταβολή της κατάστασης ενός θερμοδυναμικού συστήματος καλείται θερμική διεργασία η οποία λαμβάνει ιδιαίτερους χαρακτηρισμούς ανάλογα των διαφόρων μεταβολών, ή παραμέτρων.
Εντατικά μεγέθη είναι τα μεγέθη των οποίων η τιμή δεν εξαρτάται από το μέγεθος του συστήματος. Διαιρώντας νοητά το σύστημα σε μικρότερα υποσυστήματα, τα καταστατικά μεγέθη παραμένουν αμετάβλητα στα επί μέρους υποσυστήματα (π.χ. πίεση, θερμοκρασία). Εκτατικά μεγέθη είναι όσα η τιμή τους εξαρτάται από το μέγεθος του συστήματος, (π.χ. όγκος, ενέργεια, εντροπία).