Cos’è un sistema chiuso?

Un sistema chiuso è un sistema fisico che non scambia materia con l’ambiente esterno, ma solo energia. In altre parole, il sistema è completamente isolato dalla parte esterna. Questo tipo di sistema può essere descritto tramite le sue proprietà termodinamiche, come la temperatura, la pressione e il volume. Il comportamento di un sistema chiuso può essere analizzato attraverso le leggi della termodinamica.

Esempi di sistemi chiusi

Un esempio di sistema chiuso è una bottiglia di gas compresso, in cui la quantità di gas all’interno della bottiglia rimane costante e la bottiglia stessa è isolata dall’ambiente esterno. Un’altra esempio è un contenitore termicamente isolato, come un thermos, dove il contenuto rimane caldo o freddo per un lungo periodo, grazie alla natura chiusa della bottiglia. Anche la Terra può essere considerata un sistema chiuso, in quanto non scambia materia con l’ambiente esterno, ma solo energia.

Le leggi della termodinamica

Le leggi della termodinamica descrivono il comportamento dei sistemi chiusi e le loro proprietà termodinamiche. La prima legge afferma che l’energia non può essere creata né distrutta, ma solo trasformata da una forma all’altra. La seconda legge afferma che l’entropia di un sistema chiuso aumenta nel tempo, il che significa che la quantità di energia utilizzabile diminuisce. La terza legge afferma che la temperatura di un sistema chiuso non può raggiungere lo zero assoluto.

Applicazioni pratiche dei sistemi chiusi

I sistemi chiusi hanno numerose applicazioni pratiche in diversi campi. Ad esempio, i motori a combustione interna funzionano come sistemi chiusi, in cui il combustibile viene bruciato all’interno del motore per produrre energia meccanica. Anche i frigoriferi e gli impianti di condizionamento dell’aria funzionano come sistemi chiusi, in cui il fluido viene compresso e raffreddato per rimuovere il calore dall’ambiente interno. Inoltre, i sistemi chiusi sono utilizzati nell’industria per il trasferimento di energia termica, come nei reattori chimici.