119. Termodynaamisia systeemejä

  1. Ovatko seuraavat systeemit avoimia, suljettuja vai eristettyjä? Perustele.
    1. Kaupan hyllyllä oleva sienisalaattipaketti
    2. Omakotitalon lämminvesivaraaja
    3. Suljettu kylmälaukku
    4. Jääkaappi
  2. Mitä kullekin systeemille pitäisi tehdä, jotta sen tyyppi (avoin, suljettu, eristetty) muuttuisi? Esitä konkreettinen toimenpide ja kerro, millaiseksi systeemi muuttuu.

Ratkaisu

a.

  1. Sienisalaattipaketin ja ympäristön välillä voi siirtyä lämpöä, mutta ei ainetta. Systeemi on suljettu.
  2. Omakotitalon lämminvesivaraajaan tulee ja sieltä lähtee vettä. Systeemi on avoin.
  3. Suljetun kylmälaukun ja ympäristön välillä ei siirry ainetta. Jos kylmälaukku on laadukas, myös lämmön siirtyminen on vähäistä ja systeemiä voidaan tarkastella eristettynä.
  4. Jos jääkaappi pidetään suljettuna, sen ja ympäristön välillä ei siirry ainetta. Jos jääkaappi on laadukas, myös lämmön siirtyminen on vähäistä ja systeemiä voidaan tarkastella eristettynä. Toisaalta, jos tarkasteluaikaa pidennetään, jääkaappi on suljettu systeemi: lämpöä vuotaa jääkaappiin sisään, ja käyttämällä energiaa se pumpataan sieltä jälleen pois.


b. Esimerkiksi

  1. Avataan paketti, jolloin systeemistä tulee avoin.
  2. Tukitaan lämminvesivaraajan putket, jolloin systeemistä tulee suljettu.
  3. Avataan kylmälaukku, jolloin systeemistä tulee avoin.
  4. Avataan jääkaappi, jolloin systeemistä tulee avoin.