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Il s'appellesystème thermodynamique isolé à celui qui n'échange pas d'énergie ou de matière avec l'environnement dans lequel il se développe. Ce sont donc des systèmes idéaux, inexistants dans la réalité sauf pendant un certain temps et selon certaines considérations.
Il existe deux utilisations possibles du terme système isolé, l'une dans le domaine de l'électronique et l'autre dans le domaine de la thermodynamique.
En électronique, les systèmes électriques isolés sont ceux qui fonctionnent en dehors d'un réseau d'alimentation établi, et le font à distance grâce à des sources d'énergie autonomes, telles que des panneaux solaires, des éoliennes ou des sources géothermiques.
Cependant, l'utilisation la plus courante du terme est la seconde, se référant à la thermodynamique ou à la branche de la physique qui étudie la mécanique de la chaleur et de l'énergie.
Dans les deux cas, il est appelésystème à une portion de réalité dont les éléments opèrent par une relation plus ou moins ordonnée les uns avec les autres. Le corps humain, la planète Terre ou même la Voie lactée peuvent être compris comme des systèmes.
- Voir aussi: équilibre thermique
Types de système thermodynamique
Cette branche de la physique distingue généralement trois types de système:
- Système ouvert. Qui échange librement matière et énergie avec son environnement, comme l'eau des océans, susceptible de s'échauffer, de s'évaporer, de se refroidir, etc.
- Système fermé. Cela n'échange que de l'énergie mais pas de la matière avec son environnement, comme un récipient en plastique fermé, dont le contenu ne peut pas être extrait mais peut être refroidi ou chauffé.
- Système isolé. Qu'il n'échange pas de matière (masse) ou d'énergie avec son environnement. Il n'y a pas de systèmes parfaitement isolés.
- Il peut vous servir: Systèmes ouverts, fermés et isolés
Exemples de systèmes isolés
- Combinaisons. L'utilisation de ces combinaisons protège pendant un certain temps l'échange de chaleur entre l'eau et le corps et l'empêche de pénétrer à l'intérieur.
- Le thermos. Pendant un certain temps, les thermos sont capables d'isoler la chaleur contenue à l'intérieur et d'éviter les fuites et l'entrée d'énergie et de matière.
- Une cavitation thermique.Les caves fonctionnent sur la base de la réduction extrême de l'apport de chaleur, en gardant leur contenu froid pendant une certaine période. Une fois cette plage de temps dépassée, le contenu commencera à chauffer.
- Igloos des Esquimaux. Ils sont conçus de telle manière qu'aucune chaleur ou matière ne pénètre ou ne sort.
- Une bouteille de gaz. Contenu sous pression à l'intérieur, le gaz est isolé de la matière et de l'énergie qui l'entourent dans des conditions normales, car le chauffage de la bouteille peut forcer le gaz à se dilater et une tragédie se produit.
- L'univers. L'univers est un système isolé puisque rien n'y entre ni ne sort, ni matière ni énergie.
- Nourriture en boîte. Dans des conditions normales, ces aliments sont loin de tout échange de matière ou d'énergie. Bien sûr, il serait possible de chauffer ou de refroidir la boîte, et même de la faire fondre à des températures extrêmes, mais même dans ce cas, pendant un (bref) moment, la nourriture sera complètement isolée de la chaleur.
- Un coffre-fort.Le contenu des coffres-forts est séparé par d'épaisses couches hermétiques de métal de son environnement, isolé de la matière et de l'énergie, au moins dans des conditions normales: si nous le jetons dans un volcan, il est sûr de fondre et d'incinérer son contenu.
- Une chambre hyperbare. Utile justement pour isoler les plongeurs avec des bulles d'azote dans leur sang des conditions atmosphériques, une chambre hyperbare ne permet pas l'échange de matière ou d'énergie, ou du moins pas en quantités appréciables et significatives.
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