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Sistema chiuso

Nella meccanica classicamodifica

Nella meccanica classica non relativistica, un sistema chiuso è un sistema fisico che non scambia alcuna materia con l’ambiente circostante e non è soggetto ad alcuna forza netta la cui fonte è esterna al sistema. Un sistema chiuso in meccanica classica sarebbe equivalente a un sistema isolato in termodinamica. I sistemi chiusi sono spesso utilizzati per limitare i fattori che possono influenzare i risultati di un problema o di un esperimento specifico.

In termodinamicamodifica

Articolo principale: Sistema termodinamico
Proprietà di sistemi isolati, chiusi e aperti nello scambio di energia e materia.

In termodinamica, un sistema chiuso può scambiare energia (come calore o lavoro) ma non materia, con il suo surroundings.An il sistema isolato non può scambiare calore, lavoro o materia con l’ambiente circostante, mentre un sistema aperto può scambiare energia e materia. (Questo schema di definizione dei termini non è usato in modo uniforme, sebbene sia conveniente per alcuni scopi. In particolare, alcuni scrittori usano ‘sistema chiuso ‘dove’ sistema isolato ‘ è usato qui.)

Per un sistema semplice, con un solo tipo di particella (atomo o molecola), un sistema chiuso equivale a un numero costante di particelle. Tuttavia, per i sistemi che stanno subendo una reazione chimica, ci possono essere tutti i tipi di molecole generate e distrutte dal processo di reazione. In questo caso, il fatto che il sistema sia chiuso è espresso affermando che il numero totale di ciascun atomo elementare è conservato, indipendentemente dal tipo di molecola di cui può essere parte. Matematicamente:

∑ j = 1 m j N j = b {\displaystyle \sum _{j=1}^{m}a_{ij}N_{j}=b_{i}}

\sum _{{j=1}}^{m}a_{{ij}}N_{j}=b_{i}

dove N j {\displaystyle N. _ {j}}

N_{j}

è il numero di j-tipo di molecole, i j {\displaystyle a_{ij}}

a_{ij}

è il numero di atomi dell’elemento i {\displaystyle i}

i

nella molecola j {\displaystyle j}

j

e b i {\displaystyle b_{i}}

b_{i}

è il numero totale di atomi dell’elemento i {\displaystyle i}

i

nel sistema, che rimane costante, poiché il sistema è chiuso. Ci sarà una tale equazione per ogni elemento diverso nel sistema.

In termodinamica, un sistema chiuso è importante per risolvere complicati problemi termodinamici. Consente l’eliminazione di alcuni fattori esterni che potrebbero alterare i risultati dell’esperimento o del problema semplificandolo. Un sistema chiuso può essere utilizzato anche in situazioni in cui è richiesto l’equilibrio termodinamico per semplificare la situazione.

In fisica quantistica

Ulteriori informazioni: Teoria quantistica dei campi

Questa equazione, chiamata equazione di Schrödinger, descrive il comportamento di un sistema quantistico isolato o chiuso, cioè, per definizione, un sistema che non scambia informazioni (cioè energia e / o materia) con un altro sistema. Quindi se un sistema isolato è in uno stato puro |ψ(t) H H al tempo t, dove H denota lo spazio di Hilbert del sistema, l’evoluzione temporale di questo stato (tra due misurazioni consecutive).

i t t ((r , t ) = H ^ ^ (r , t ) {\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}\Psi \left (\mathbf {r} ,t\right)={\hat {H}}\Psi \left (\mathbf {r} ,t\right)\,\! In questo modo è possibile creare una nuova interfaccia utente ,che permette di creare una nuova interfaccia utente.!}