Изолиран систем

Својства на изолирани, затворени и отворени системи при размена на енергија и материја

Во физиката, изолиран систем е едно од следниве:

1. физички систем толку оддалечен од другите системи што не комуницира со нив.
2. Термодинамички систем затворен со цврсти неподвижни ѕидови низ кои не можат да поминат ниту маса ниту енергија .

Иако внатрешно е подложен на сопствената гравитација, изолираниот систем обично се смета дека е надвор од опсегот на надворешните гравитациски и други сили.

Ова може да се спореди со она што се нарекува затворен систем, кој е затворен со селективни ѕидови, низ кои енергијата може да помине како топлина или работа, но не и како материја; и со отворен систем, во кој и материјата и енергијата можат да влезат или излезат, иако може да има различно непропустливи ѕидови во делови од своите граници.

Изолираниот систем подлежи на законот за зачувување, според кој неговата вкупна енергија-маса останува непроменета. Најчесто, во термодинамиката, масата и енергијата се третираат како одделно зачувани.

Поради условот за затвореност и речиси сеприсутноста на гравитацијата, строго и идеално изолираните системи всушност не се среќаваат во експерименти или во природата. Иако тие се многу корисни во теоријата, сепак се строго хипотетички.

Сепак, некои физички системи, вклучувајќи ги и изолираните, се смета дека ги достигнуваат своите состојби на внатрешна термодинамичка рамнотежа. Класичната термодинамика постулира постоење на системи во свои состојби на внатрешна термодинамичка рамнотежа. Овој постулат е многу корисна идеализација.

Концептот на изолиран систем може да послужи како корисен модел на апроксимација на реални ситуации. Тоа е прифатлива идеализација што се користи при конструирање математички модели на одредени природни феномени. На пример, планетите во Сончевиот систем и протонот и електронот во атомот на водород често се третираат како изолирани системи. Но, од време на време, атомот на водород реагира со електромагнетно зрачење и преминува во возбудена состојба.

Радијативна изолација

При радијативната изолација, ѕидовите треба да бидат совршено спроводливи, за совршено да го рефлектираат зрачењето во шуплината.

Планк ја разгледувал внатрешната топлинска зрачна рамнотежа на термодинамички систем во празнина првично лишена од супстанција. Тој не спомнал што е тоа што ги опкружува неговите совршено рефлективни и со тоа совршено спроводливи ѕидови. Веројатно, бидејќи тие се совршено рефлективни, ја изолираат празнината од каков било надворешен електромагнетен ефект. Планк сметал дека за зрачна рамнотежа во рамките на изолираната празнина, потребно е во неговата внатрешност да се додаде дел од јаглерод.

Ако шуплината со совршено рефлектирачки ѕидови содржи доволно висока зрачна енергија за да може да одржи температура со космолошка големина, тогаш дамката јаглерод не е потребна, бидејќи зрачењето генерира честички од супстанцијата, како на пример парови електрон-позитрон, и со тоа достигнува термодинамичка рамнотежа.