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孤立したシステムとは何ですか?

孤立したシステムは、熱力学と物理学の理論的概念であり、はその周囲とエネルギーや物質を交換しないシステムを指します。 これはつまり:

* 熱伝達なし: システムは、環境から熱を得たり失ったりしません。

* 作業が完了していません: システムは周囲で作業を行わず、周囲の作業も実行しません。

* 物質移動なし: システムに入ったり離れたりしても。

例:

熱い液体を含む完全に断熱されたサーモスフラスコは、孤立したシステムの適切な近似です。 フラスコは熱交換を防ぎ、密閉された蓋は物質の移動を防ぎます。ただし、フラスコ自体がいくらかの熱を吸収し、内部の液体がわずかに膨張し、わずかな量の作業を表す可能性があるため、真の孤立したシステムではありません。

分離システムの特性:

* 一定の内部エネルギー: エネルギーが入ったり去ったりしないため、システムの総内部エネルギーは一定のままです。

* エントロピーは常に増加します: 熱力学の第2法則によれば、障害の尺度であるエントロピーは、孤立したシステムでのみ増加または一定のままでいることができます。

* 実際に達成するのは難しい: 真に孤立したシステムは、周囲との避けられない相互作用のために、現実の世界で作成することが困難です。

アプリケーション:

孤立したシステムの概念は、理解するために重要です。

* 熱力学: 熱力学の第1および第2の法則などの基本原則を説明するのに役立ちます。

* 宇宙論: 宇宙全体は孤立したシステムと見なすことができますが、進行中の研究との複雑な概念です。

* 理論モデル: 孤立したシステムは、計算を簡素化し、システムの特定の側面に焦点を合わせるために、理論モデルでよく使用されます。

キーテイクアウト: 完全な孤立したシステムは理論的な構成ですが、この概念は、宇宙のエネルギーと物質交換の基本原則を理解するのに役立ちます。

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