Te explicamos qué es un sistema aislado, sus características y varios ejemplos. Además, qué son los sistemas abiertos y cerrados.
¿Qué es un sistema aislado?
En física termodinámica, un sistema aislado se entiende como sistemas en los que no hay intercambio de materia o energía con el medio ambientedebido a la acción de algún tipo de barreras que permiten la conservación de los recursos del sistema, al mismo tiempo que impiden la entrada de recursos del exterior.
En esto se diferencian de los sistemas cerrados, que en el mismo campo de la física son capaces de intercambiar energía con el medio ambiente (pero no materia), y más aún de los sistemas abiertos, en los que el intercambio de las dos cosas se da libremente. .
De acuerdo con la teoría general de sistemas que surgió a mediados del siglo XX, un sistema es una porción del universo que, para su estudio, se considera separada y delimitada con respecto a su entorno. Esta perspectiva se utiliza tanto en las ciencias naturales como en las ciencias sociales.
Sin embargo, es principalmente en el campo de la física donde se utiliza el término sistema aislado. Su funcionamiento, en esta zona, está determinado por leyes de conservación, según las cuales ciertas cantidades permanecen constantes dentro de un sistema aislado, al menos durante un tiempo. Esto se aplica tanto a la masa, la energía, la carga eléctrica, el momento angular y el momento lineal.
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Características de un sistema aislado
Los sistemas aislados se caracterizan por:
- Tienen algún tipo de barreras.los llamados aislantes, que limitan de manera significativa y notoria los intercambios entre el interior y el exterior.
- Mientras permanezcan aislados, sus recursos y propiedades permanecen constantes y estableses decir, invariable: nada sale y nada entra, o al menos no en proporciones significativas.
- No hay aislamiento total, ni aisladores perfectos: todos tienen un cierto margen de pérdida o fugapero en muchos casos este margen suele ser despreciable o insignificante a la hora de estudiar el sistema.
- En muchos casos, el aislamiento que se produce en el sistema es temporaly dado el tiempo suficiente, su margen de pérdida o inexactitud se hace evidente.
Ejemplos de sistemas aislados
Los siguientes casos son posibles ejemplos de un sistema aislado:
- un contenedor térmico que mantiene la temperatura de sustancias, como un cava de playa o un termo para café caliente.
- Ropa de invierno lo que nos aísla del aire frío y por lo tanto evita que perdamos calor corporal a un ritmo notable.
- cables de poder las cuales están recubiertas con un material aislante (goma o plástico) para minimizar la pérdida de energía eléctrica en el tránsito hacia nuestros hogares (y, también, que algunos transeúntes se electrocuten).
- botas de goma que usamos para caminar en una zona inundada, o en la nieve, que impiden la entrada de agua a nuestros pies.
Sistemas abiertos
Sistemas abiertos son aquellas que intercambian libremente información, materia y/o energía con el medio ambiente, sin límites ni barreras que restrinjan significativamente el movimiento entre el interior y el exterior. Son pues sistemas de recursos infinitos pero externos, que están en constante relación con el medio ambiente.
Más en: Sistema abierto
Sistemas cerrados
Los sistemas cerrados son aquellos en los que no hay intercambio de materia entre el interior y el exterior. Por lo tanto, tienen recursos limitados, pero son propios. Sin embargo, puede o no intercambiar energía con el entorno. En la práctica, los sistemas cerrados son mucho más comunes que los sistemas aislados.
Más en: Sistema cerrado
Referencias
- «Sistema aislado» en Wikipedia.
- «Sistema cerrado» en Wikipedia.
- «Sistema abierto» en Wikipedia.
- “Tipos de sistemas: abiertos, cerrados y aislados” (video) en Ticmas Educación.
- «Sistema cerrado, sistema abierto y sistema aislado» (video) en Tutoriales de Sistemas de Ingeniería Industrial.