ऊष्मप्रवैगिकी में पृथक प्रणाली: परिभाषा, विशेषताएं और उदाहरण

2024 लेखक: Henry Conors | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-12 07:39

ऊष्मप्रवैगिकी में कई प्रकार की प्रणालियाँ हैं: पृथक और गैर-पृथक। वे कहाँ पाए जाते हैं, जब उन्हें लगाया जाता है, तो यह दर्शाता है कि वे कितने उपयोगी हो सकते हैं और उनकी देखभाल कैसे की जा सकती है। नहीं तो अगर ऐसी प्रणालियाँ मानव कार्य के लिए हानिकारक सिद्ध हो जाएँ तो उनसे कैसे छुटकारा पाया जाए।

यह क्या है?

एक पृथक प्रणाली बिल्कुल परमाणुओं और अणुओं (एक चीज, एक ग्रह, एक मानव शरीर) का कोई भी संचय है जो सभी पदार्थों की ऊर्जा को बरकरार रखता है। ऐसा सिस्टम बाहरी दुनिया से पूरी तरह अलग होता है, इसे क्लोज्ड भी कहते हैं।

एक पृथक प्रणाली का सार यह है कि, अपनी सारी इच्छा के साथ, यह गर्मी साझा नहीं करेगा, ऊर्जा बर्बाद नहीं करेगा, पदार्थ को बल से दूर करना होगा। उदाहरण के लिए, आप एक्वेरियम को देख सकते हैं। इसके अंदर प्रक्रियाएं होती हैं: मछलियां मर जाती हैं, पानी खराब हो जाता है, गोले गिर जाते हैं। लेकिन एक्वेरियम बाहरी वातावरण के संपर्क में नहीं आता है।

एक पृथक प्रणाली का एक और उदाहरण लोहा है - यह स्वयं ऊर्जा खर्च नहीं करेगा, यह पदार्थों को साझा नहीं करेगा। इस तरह की घटना टैंक इंजन, सौर मंडल - हर उस चीज में देखी जाती है जो दूसरों के साथ ऊर्जा साझा नहीं करती है।

बंद पृथक प्रणालियों के लिएआप कार नहीं ले सकते - यह अपने आप एक निश्चित गति से चलती है! इसमें चायदानी, पौधे, जीवित जीव भी शामिल नहीं हैं - वे बाहरी दुनिया के साथ पदार्थों को साझा करते हैं। जीवित जीव उपापचयी उत्पादों का उत्सर्जन करते हैं, पौधे - ऑक्सीजन, एक केतली - उबालते समय भाप।

दिलचस्प तथ्य: एक बंद प्रणाली को एक प्रणाली कहा जाता है जहां उत्पन्न बलों और कार्य का योग शून्य के बराबर होता है, और पृथक होता है - जहां शरीर अन्य प्रणालियों से अलग कार्य करते हैं। साथ ही, एक पृथक प्रणाली हमेशा बंद नहीं होती है, लेकिन एक बंद प्रणाली अनिवार्य रूप से पृथक होगी।

आंदोलन एक जाल है

एक चेतावनी है: वे अपने आप हिल नहीं सकते, लेकिन अगर कोई उन्हें हिलाता है, तो नियम का उल्लंघन नहीं होता है। इसलिए, यदि आप एक अलग प्रणाली लेते हैं और इसे ऊंचाई से फेंकते हैं, गलती से इसे गिरा देते हैं, इसे पैराशूट से गिरा देते हैं - इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, यह अलग-थलग नहीं रहेगा। जब तक, निश्चित रूप से, इस तरह के कार्यों के दौरान इसे तोड़ा नहीं जाता है - ऊंचाई से फेंकी गई पानी की एक ही बोतल सारा पानी बाहर छोड़ देगी - अन्य प्रणालियों के साथ साझा करें - जिसका अर्थ है कि सिस्टम अब बंद नहीं होगा।

यह विवरण एक पिस्तौल और एक गोली फिट बैठता है - ट्रिगर, एक भारी शरीर और पृथ्वी पर उंगली के बिना काम नहीं करता - शरीर को जमीन पर धक्का नहीं देने से कुछ नहीं होता है।

गर्मी का भी ध्यान रखना चाहिए

ऊष्मप्रवैगिकी में एक पृथक प्रणाली एक मैक्रोबॉडी है जो कभी भी कुछ भी साझा नहीं करती है: ऊर्जा, पदार्थ और गर्मी प्रणाली की सीमा से परे नहीं जाती है। एक उदाहरण एक थर्मस है। इसमें डाली गई चाय की मात्रा, बिना मानवीय हस्तक्षेप के एक पेय जबरन (खुला और डालना.) रखता हैखुद) साझा नहीं करेंगे, और कहीं भी ऊर्जा खर्च नहीं करेंगे।

इसके अलावा, एक पृथक प्रणाली हमेशा थर्मोडायनामिक संतुलन तक पहुंचने का प्रयास करती है, और इसे इस स्थिति से बाहर लाने के लिए किसी और की आवश्यकता होती है। यानी अगर हम उसी थर्मस का उदाहरण दें, तो वातावरण में लंबे समय तक रहने से चाय अभी भी ठंडी होगी। इसलिए, एक व्यक्ति की जरूरत है जो इसे फिर से गर्म चाय से भर देगा, और सिस्टम फिर से थर्मोडायनामिक रूप से अलग हो जाएगा।

इसकी आवश्यकता क्यों है?

एक पृथक प्रणाली की अवधारणा में कई तंत्र, प्रणालियां और पारिस्थितिकी तंत्र शामिल हैं। एक व्यक्ति को यह समझने की आवश्यकता है कि उनकी ठीक से देखभाल करने के लिए उन्हें कैसे व्यवस्थित किया जाता है। यदि यह एक मछलीघर है, तो इसे हाथ और पैर के साथ चढ़ने से पहले, इसे साफ करने की कोशिश करने से पहले, आपको पहले यह देखना होगा कि सब कुछ कैसे करना है ताकि इसे परेशान न करें। यदि ये तंत्र या उपकरण हैं - इनका उपयोग कैसे करें, ताकि बाद में इन्हें ठीक करने में कष्टदायी रूप से कष्ट न हो।

साथ ही, यदि हम इसे वैश्विक स्तर पर लें, तो रेगिस्तान भी एक पृथक प्रणाली है: इसके अंदर महत्वपूर्ण गतिविधि के कुछ तंत्र होते हैं, जो इससे आगे नहीं जाते हैं। वन, सीढ़ियाँ, ज्वालामुखी और वातावरण अपेक्षाकृत पृथक पारिस्थितिक तंत्र के रूप में कार्य करते हैं। लोग, यह नहीं समझते कि वे कैसे काम करते हैं, कभी-कभी खुद को इस बात का एहसास नहीं होता कि वे कितनी परेशानी पैदा करते हैं।

एक और "लेकिन" है। एक पृथक प्रणाली कभी भी अन्य प्रणालियों से पूरी तरह से अलग नहीं होगी। लेकिन यह अवधारणा मौजूद है। यह गणित, उष्मागतिकी, रसायन विज्ञान और भौतिकी में गणना करने के लिए सुविधाजनक है। सभीएक पृथक प्रणाली जो ऊर्जा और पदार्थ उत्सर्जित करती है उसे शून्य के रूप में लिया जाता है और इस समय आवश्यक संख्याओं के साथ काम करता है।

गैर-पृथक को अलग करें

यहां तक कि एक खुली व्यवस्था भी अलग-थलग पड़ सकती है अगर कोई चीज इसे पर्यावरण से अलग करती है। रुद्धोष्म तंत्र एक विभाजन के रूप में कार्य करता है, जो एक खुली प्रणाली के लिए एक खोल के रूप में कार्य करता है, जिससे यह बंद हो जाता है। इसकी तुलना किसी वस्तु के चारों ओर लिपटे पन्नी से की जा सकती है, जो उसे सूर्य की किरणों से बचाने की कोशिश कर रही है।

यदि आप इसे व्यापक अर्थों में देखें, तो पृथ्वी के लिए वातावरण एक उदाहरण के रूप में काम कर सकता है - यह ग्रह को ब्रह्मांडीय प्रभाव से बचाता है और हमें जीवन देने वाले कवच के रूप में कार्य करता है।

एक बंद पृथक प्रणाली के लिए संवेग के संरक्षण का एक नियम है: एक बंद प्रणाली में आवेगों का योग स्थिर रहता है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सिस्टम के अंदर शरीर एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं। और ठीक ही तो: हालांकि आवेगों की ताकत समय, परिस्थितियों, अवसरों के साथ बदल सकती है, फिर भी उनका योग स्थिर रहेगा।

अंत में एक मोटी बिंदी…

इस प्रकार, निष्कर्ष स्वयं को इस प्रकार बताता है:

• एक पृथक प्रणाली अपने पर्यावरण से यथासंभव स्वतंत्र है, अपने भीतर ऊर्जा, कार्य और पदार्थ का उत्पादन करती है। संतुलन के लिए प्रयास करते हुए यह स्थिर रहेगा।
• एक बंद पृथक प्रणाली भी पर्यावरण की स्थिति पर निर्भर नहीं होगी, अपने आप से कुछ अलग नहीं करेगी, लेकिन इसमें काम कुल मिलाकर शून्य के बराबर होगा। अर्थात् संवेग संरक्षण का नियम होगाखुले सिस्टम के बजाय ऐसी प्रणाली का विस्तार करें।
• ऊष्मप्रवैगिकी में एक पृथक प्रणाली पर्यावरण की गर्मी पर निर्भर नहीं होगी। बिल्डर्स इस स्थिति को प्राप्त करने का प्रयास करते हैं जब वे घरों को इन्सुलेट करते हैं। वैसे, फोम आसानी से एक घर के लिए रुद्धोष्म खोल के रूप में काम कर सकता है, जिससे यह एक अछूता प्रणाली बन जाता है।
• सैद्धांतिक रूप से एक पृथक प्रणाली मौजूद नहीं है: सब कुछ किसी न किसी के साथ इंटरैक्ट करता है। यदि आप एक्वेरियम को बंद कर देते हैं, तो पानी में ऑक्सीजन की कमी होगी, और मछलियाँ मर जाएँगी। वे वैसे भी लाल रंग में रहते हैं।

प्रयोग की शुद्धता के लिए विज्ञान को पृथक प्रणालियों की आवश्यकता है - कुछ मात्राओं की उपेक्षा की जा सकती है। लेकिन जीवन में - उन्हें उचित देखभाल और उपयोग की आवश्यकता होती है।