12 VÍ DỤ VỀ HỆ THỐNG NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC - KHOA HỌC - 2026

Các hệ thống nhiệt động lực học là đối tượng nghiên cứu của nhiệt động lực học. Hệ thống có thể được định nghĩa là một lượng vật chất nhất định hoặc một vùng trong không gian nơi tập trung sự chú ý vào việc phân tích một vấn đề.

Mặt khác, thuật ngữ nhiệt động lực học được đặt ra bởi nhà vật lý và toán học người Anh Thomson, người đã kết hợp các gốc tiếng Hy Lạp cho nhiệt (Θέρμη: nhiệt) và công suất hoặc lực (δύναμις: động lực học).

Nhiệt động lực học là một nhánh của vật lý có nhiệm vụ nghiên cứu nhiệt và khả năng tạo ra năng lượng của nó, và các tính chất liên quan đến cả hai khía cạnh.

Các loại hệ thống nhiệt động lực học

Trong trường hợp đầu tiên, một số khái niệm cơ bản liên quan đến hệ nhiệt động lực học là môi trường, ranh giới hệ thống và vũ trụ.

Môi trường là mọi thứ bên ngoài hệ thống, và giới hạn của nó là giao diện ngăn cách nó với môi trường. Cuối cùng, vũ trụ là sự kết hợp của hai yếu tố này.

Hệ nhiệt động lực học có thể là bất kỳ lượng chất, mẫu vật hoặc máy móc nào được tách ra khỏi môi trường của nó theo một cách xác định.

Sự tách biệt này có thể là thực hoặc tưởng tượng. Cũng cần lưu ý rằng cả hình dạng, thành phần hóa học, trạng thái vật lý của các hệ nhiệt động lực học đều không được xác định trước, do đó bất kỳ hệ thống nào trong số chúng đều có thể thay đổi.

Mặt khác, có ba loại hệ thống nhiệt động lực học: đóng, mở và cô lập. Trong các hệ thống kín, năng lượng có thể được truyền giữa hệ thống và môi trường xung quanh nó, nhưng không phải là khối lượng.

Nếu cả hai đều có thể được chuyển giao, thì đó là một hệ thống mở. Mặt khác, nếu không có kiểu tương tác với môi trường, hệ thống sẽ bị cô lập.

15 ví dụ cụ thể về hệ thống nhiệt động lực học

Hệ thống kín

Trong trường hợp của hệ thống nhiệt động lực học khép kín, vật chất không vượt qua ranh giới hệ thống. Tuy nhiên, năng lượng có thể vượt qua nó, nhưng ở dạng nhiệt hoặc công. Các hệ thống sau minh họa loại này:

- Pít tông khí nén

- Chất làm lạnh trong hệ thống lạnh

- Nhiệt lượng kế

-Hành tinh Trái đất (nó lấy năng lượng từ Mặt trời, nhưng thực tế không trao đổi vật chất với bên ngoài).

- Bình điều áp (nếu hệ thống đóng hoàn toàn sẽ có nguy cơ cháy nổ)

Hệ thống mở

Trong loại hệ thống này, có sự trao đổi năng lượng với môi trường và không có trở ngại nào để khối lượng hoặc vật chất vượt qua giới hạn của hệ thống.

Ngoài ra, công việc được thực hiện trên hoặc bởi hệ thống. Một số ví dụ về hệ thống nhiệt động lực học mở bao gồm:

- Đun cách thủy trong nồi không có nắp (nhiệt và hơi nước thoát ra ngoài không khí)

-Turbines

- Máy nén

-Thiết bị trao đổi nhiệt

-Cơ thể con người

Hệ thống biệt lập

Hệ thống cô lập là một hệ thống mà công việc không được thực hiện trong hoặc bởi hệ thống. Nhiệt cũng không bị loại bỏ hoặc bổ sung khỏi hệ thống.

Ngoài ra, vật chất không chảy vào hoặc ra khỏi nó. Rất ít hệ thống nhiệt động lực học được cách ly hoàn toàn. Ví dụ về điều này là:

- Xi lanh thép kín cứng có chứa nitơ lỏng

-Một bộ đồ cao su tổng hợp

-Xilanh oxy

-Toàn bộ vũ trụ vật chất

-Một phích nước (để giữ lạnh hoặc nóng)

Người giới thiệu

1. Wu, C. (2002). Phân tích chu trình và nhiệt động lực học dựa trên máy tính thông minh. New York: Nhà xuất bản Nova.
2. Nag, PK (2013). Kỹ thuật Nhiệt động lực học. New Delhi: McGraw-Hill Education.
3. Han, F. (2017). Một khóa học hiện đại trong vật lý đại học: Quang học, Vật lý nhiệt, Vật lý hiện đại. Singapore: Công ty xuất bản khoa học thế giới.
4. Freiesleben Hansen, P. (2009). Khoa học vật liệu xây dựng. London: Springer Science & Business Media.
5. Rauf, BS (2012). Nhiệt động lực học trở nên đơn giản cho các kỹ sư năng lượng. Georgia: Báo chí Fermont.