በገለልተኛ ስርአት እና በተዘጋ ስርአት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የተገለሉ ስርዓቶች ቁስንም ሃይልንም ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ አለመቻላቸው ነው ነገርግን የተዘጉ ስርአቶችም ቁስን ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ ባይችሉም ሃይሉን ሊለዋወጡ ይችላሉ።
ኬሚስትሪን በቀላሉ ለማጥናት አጽናፈ ሰማይን በሁለት ክፍሎች እንከፍላለን። የምናጠናው ክፍል "ስርዓት" ነው, የተቀረው ደግሞ "ዙሪያ" ነው. ለምሳሌ፣ አንድ ሥርዓት አካል፣ ምላሽ ሰጪ ዕቃ ወይም አንድ ሕዋስ ሊሆን ይችላል። በስርአት እና በአካባቢው መካከል ድንበር አለ. ድንበሩ የስርዓቱን ወሰን ይገልፃል. አንዳንድ ጊዜ, ጉዳዩ እና የኃይል ልውውጥ በእነዚህ ወሰኖች.በተጨማሪም አንድን ስርዓት በሁለት ምድቦች ልንከፍለው እንችላለን; እነሱ ክፍት ስርዓት እና የተዘጋ ስርዓት ናቸው. ገለልተኛ ስርዓት የተዘጋ ስርዓት አይነት ነው።
የተለየ ሥርዓት ምንድን ነው?
የተገለለ ስርዓት የተዘጋ ስርዓት አይነት ነው። ነገር ግን ከአካባቢው ጋር ሜካኒካልም ሆነ የሙቀት ግንኙነት ስለሌለው ከተዘጋው ስርዓት ይለያል. ይሄ ማለት; የተገለሉ ስርዓቶች ቁስ እና ጉልበት ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ አይችሉም. በተጨማሪም እነዚህ ስርዓቶች ግፊቱን፣ የሙቀት መጠኑን ወይም ሌሎች መለኪያዎችን በማመጣጠን ወደ ቴርሞዳይናሚካል ሚዛን ከጊዜ ጋር ይደርሳሉ።
በተግባር፣ ሁሉም ነገሮች በተወሰነ መልኩ እርስበርስ ስለሚገናኙ ገለልተኛ ስርዓት አይኖርም። ነገር ግን ከአጽናፈ ሰማይ ውጭ ምንም አይነት የቁስ እና የኢነርጂ ዝውውር እንደሌለ ግምት ውስጥ በማስገባት አጽናፈ ዓለሙን ሁሉ እንደ ገለልተኛ ስርዓት ልንቆጥረው እንችላለን. በንድፈ ሀሳብ, ሞዴሎችን በሚገነቡበት ጊዜ ይህ ጠቃሚ ነው. ለምሳሌ, የመጀመሪያው እና ሁለተኛው ቴርሞዳይናሚክስ ህጎች ገለልተኛ ስርዓትን ይገልጻሉ.
ስእል 01፡ የተገለለ ስርዓትን ከክፍት እና ዝግ ሲስተሞች ጋር ማወዳደር
የመጀመሪያው የቴርሞዳይናሚክስ ህግ "የገለልተኛ ስርዓት ውስጣዊ ሃይል ቋሚ ነው" ይላል። ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ ሕግ “የገለልተኛ ሥርዓት ኢንትሮፒ በድንገተኛ ሂደት ውስጥ ይጨምራል” ይላል። ሆኖም, ይህ ህግ ለገለልተኛ ስርዓቶች ብቻ ነው. ኢንትሮፒ በገለልተኛ ስርዓት ውስጥ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ የሚሄድ ሲሆን ከፍተኛውን እሴት ወደ ሚዛን ይደርሳል. በአጭሩ የእነዚህ ስርዓቶች አጠቃላይ ኃይል በጭራሽ ሊጨምር አይችልም. ስለዚህ ኢንትሮፒ በፍፁም ሊቀንስ አይችልም።
የተዘጋ ስርዓት ምንድነው?
በተዘጋ ስርዓት ቁስ በድንበሩ ማለፍ አይችልም። ስለዚህ, በተዘጋ ስርዓት ውስጥ ያለው ጉዳይ ሁልጊዜ ተመሳሳይ ነው.ይሁን እንጂ በዚህ ዓይነቱ ሥርዓት ውስጥ የኃይል ልውውጥ ከአካባቢው ጋር ይለዋወጣል. ለምሳሌ ምላሽ ሲከሰት ስርዓቱ ሊሰፋ ይችላል ወይም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ከሆነ ሃይሉን ወደ አካባቢው ያስተላልፋል።
ስእል 02፡ ስርዓት እና አካባቢው በወሰን ተለያይተዋል
ለምሳሌ፡- የሞቀ ሻይ ጫፍን በክዳን ብንሸፍነው የተዘጋ ስርአት ይሆናል። እዚያም እንፋሎት ስርዓቱን ማምለጥ አይችልም. እንዲሁም በአካባቢው ያሉ የጋዝ ሞለኪውሎች ወደ ስርዓቱ ውስጥ መግባት አይችሉም. ስለዚህ የቁስ መለዋወጥ የለም። ይሁን እንጂ የሻይው ሙቀት ከአካባቢው ጋር ይለዋወጣል. የጽዋውን ክዳን ከነካን ሙቀቱ ሊሰማን ይችላል። ስለዚህ ጉልበቱ እንደ ሙቀት ኃይል ይወጣል. እዚያም ስርዓቱ ከውስጥ እና ከውጪ ያለው የሙቀት መጠን እኩል በሚሆንበት ጊዜ ስርዓቱ ከአካባቢው ጋር እኩል ይሆናል.
በገለልተኛ ስርዓት እና በተዘጋ ስርዓት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ድንበር ስርዓትን እና አካባቢውን ይለያል። በዚህ ድንበር በኩል እንደ ቁስ እና ጉልበት ልውውጥ ላይ በመመስረት አንድ ስርዓት ክፍት ወይም የተዘጋ ስርዓት ብለን ልንሰይመው እንችላለን። ገለልተኛ ስርዓት እንዲሁ የተዘጋ ስርዓት አይነት ነው። በገለልተኛ ስርዓት እና በተዘጋ ስርዓት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የተገለሉ ስርዓቶች ቁስንም ሆነ ሃይልን ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ አይችሉም ነገር ግን የተዘጉ ስርዓቶች ቁስን ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ ባይችሉም ሃይሉን ሊለዋወጡ ይችላሉ።
በገለልተኛ ስርዓት እና በተዘጋ ስርዓት መካከል ያለው ሌላ ጠቃሚ ልዩነት ፣የተዘጋ ስርዓት ኢንትሮፒ ሲቀንስ የገለልተኛ ስርዓት ውስጠ-ህዋስ በፍፁም ሊቀንስ አይችልም ማለት እንችላለን። ከዚህም በላይ, ገለልተኛ ሥርዓቶች በንድፈ ናቸው; ያም ማለት እነዚህ ስርዓቶች በእውነቱ ውስጥ አይኖሩም. ነገር ግን፣ የተዘጉ ስርዓቶች በእውነቱ አሉ።
ማጠቃለያ - የተገለለ ስርዓት ከተዘጋ ስርዓት
ስርዓቶች ሁለት ዓይነት ናቸው; እነሱ ክፍት ስርዓት እና የተዘጋ ስርዓት ናቸው. የተገለሉ ስርዓቶች እንዲሁ የተዘጋ ስርዓት አይነት ናቸው። ሆኖም, በመካከላቸው ጥቂት ልዩነቶች አሉ. በገለልተኛ ስርዓት እና በተዘጋ ስርዓት መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የተገለሉ ስርዓቶች ቁስንም ሆነ ሃይልን ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ አይችሉም ነገር ግን የተዘጉ ስርዓቶች እንዲሁ ቁስን ከአካባቢው ጋር መለዋወጥ ባይችሉም ሃይሉን ሊለዋወጡ ይችላሉ።
