Articles

Zárt rendszer

by admin

A Klasszikus mechanikákbanszerkesztés

a nem relativisztikus klasszikus mechanikában a zárt rendszer olyan fizikai rendszer, amely nem cserél semmilyen anyagot a környezetével, és nincs kitéve olyan nettó erőnek, amelynek forrása a rendszeren kívül van. A klasszikus mechanika zárt rendszere egyenértékű lenne a termodinamika elszigetelt rendszerével. A zárt rendszereket gyakran használják olyan tényezők korlátozására, amelyek befolyásolhatják az adott probléma vagy kísérlet eredményeit.

in thermodynamicsEdit

Főcikk: Termodinamikai rendszer
az izolált, zárt és nyitott rendszerek tulajdonságai az energia és az anyag cseréjében.

a termodinamikában a zárt rendszer energiát (hő vagy munka) cserélhet, de nem számít, annak surroundings.An az elszigetelt rendszer nem cserélhet hőt, munkát vagy anyagot a környezettel, míg egy nyitott rendszer energiát és anyagot cserélhet. (A kifejezések meghatározásának ezt a sémáját nem egységesen használják, bár bizonyos célokra kényelmes. Különösen egyes írók “zárt rendszert” használnak, ahol itt “elszigetelt rendszert” használnak.)

egy egyszerű rendszernél, csak egy típusú részecske (atom vagy molekula) esetén a zárt rendszer állandó számú részecskét jelent. Azonban olyan rendszerek esetében, amelyek kémiai reakción mennek keresztül, a reakciófolyamat során mindenféle molekula keletkezhet és pusztulhat el. Ebben az esetben az a tény, hogy a rendszer zárva van, azzal fejeződik ki, hogy az egyes elemi atomok teljes számát megőrzik, függetlenül attól, hogy milyen molekulának lehet része. Matematikailag: ∑ j = 1 m a i j N j = b i {\displaystyle \összeg _{j=1}^{m}a_{ij}N_{j}=p_{i}}

\összeg _{{j=1}}^{m}a_{{ij}}N_{j}=p_{i}

ahol N j {\displaystyle N_{j}}

N_{j}

a száma, j-típusú molekulák, egy i j {\displaystyle a_{ij}}

a_{ij}

száma atomok elem i {\displaystyle úgy}

a molekula j {\displaystyle j}

j

b i {\displaystyle p_{i}}

p_{i}

a az I. elem atomjainak teljes száma {\displaystyle i}

i

a rendszerben, amely állandó marad, mivel a rendszer zárva van. A rendszer minden egyes elemére egy ilyen egyenlet lesz.

a termodinamikában a zárt rendszer fontos a bonyolult termodinamikai problémák megoldásához. Ez lehetővé teszi bizonyos külső tényezők kiküszöbölését, amelyek megváltoztathatják a kísérlet vagy a probléma eredményeit, ezáltal egyszerűsítve azt. Zárt rendszer is használható olyan helyzetekben, ahol termodinamikai egyensúlyra van szükség a helyzet egyszerűsítéséhez.

kvantumfizikusokbanszerkesztés

további információk: kvantummező-elmélet

Ez a Schrödinger egyenletének nevezett egyenlet egy elszigetelt vagy zárt kvantumrendszer viselkedését írja le, azaz definíció szerint egy olyan rendszert, amely nem cserél információt (azaz energiát és/vagy anyagot) egy másik rendszerrel. Tehát, ha egy elszigetelt rendszer tiszta állapotban van / ψ (t) ∈ H a T időpontban, ahol H a rendszer Hilbert-terét jelöli, ennek az állapotnak az időbeli alakulása (két egymást követő mérés között).

i ℏ ∂ ∂ t ψ (r , t ) = h ^ ψ ( r , t ) {\displaystyle I\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}}\Psi \Left(\mathbf {R}, t\R)={\hat {h}}\Psi \Left(\mathbf {R}, t\right)\,\!}

{\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}}\Psi \left(\mathbf {r}, t\right)={\hat {H}}\Psi \left(\mathbf {R}, t\right)\,\!}