Sistemas termodinámicos: abiertos, cerrados y aislados - Ejemplos

La termodinámica es una rama de la física que estudia la relación entre la energía y la materia en sistemas físicos. Los sistemas termodinámicos se clasifican en tres tipos: abiertos, cerrados y aislados. En este artículo, te explicaremos qué son estos sistemas y te daremos algunos ejemplos para que puedas entenderlos mejor.

¿Qué es un sistema termodinámico?

En términos generales, un sistema termodinámico es un conjunto de objetos o sustancias que se encuentran en un espacio determinado y que interactúan entre sí. Estos sistemas pueden ser tan pequeños como una molécula o tan grandes como un planeta. La termodinámica se encarga de estudiar el comportamiento de estos sistemas en términos de energía y trabajo.

Tipos de sistemas termodinámicos

Existen tres tipos de sistemas termodinámicos: abiertos, cerrados y aislados. La principal diferencia entre ellos es la forma en que intercambian energía y materia con su entorno.

Sistemas abiertos

Los sistemas abiertos son aquellos que intercambian materia y energía con su entorno. En otras palabras, pueden recibir o ceder sustancias y energía de forma constante. Un ejemplo de sistema abierto es una planta, ya que toma dióxido de carbono, agua y nutrientes del suelo y del aire para realizar la fotosíntesis y producir oxígeno y glucosa.

Sistemas cerrados

Los sistemas cerrados son aquellos que intercambian energía con su entorno, pero no materia. En este tipo de sistemas, la cantidad de materia que hay en su interior es constante. Un ejemplo de sistema cerrado es una olla a presión, donde la cantidad de agua y vapor en su interior no cambia, pero sí la energía que se aplica para calentarla.

Sistemas aislados

Los sistemas aislados son aquellos que no intercambian ni materia ni energía con su entorno. En este tipo de sistemas, la cantidad de materia y energía se mantiene constante. Un ejemplo de sistema aislado es un termo cerrado, donde el calor no puede escapar al exterior ni puede entrar del exterior.

Ejemplos de sistemas termodinámicos

Los sistemas termodinámicos se pueden encontrar en todo el mundo físico y natural. Aquí te presentamos algunos ejemplos para que puedas entender mejor cada tipo de sistema.

Ejemplos de sistemas abiertos

- Una planta que realiza fotosíntesis y produce oxígeno y glucosa.
- Un animal que toma alimentos y oxígeno del ambiente y los transforma en energía.
- Un ecosistema en el que los seres vivos interactúan entre sí y con el medio ambiente.

Ejemplos de sistemas cerrados

- Una olla a presión en la que se cocina un guiso.
- Un recipiente hermético que contiene un gas.
- Un horno que calienta una habitación sin intercambiar materia con el exterior.

Ejemplos de sistemas aislados

- Un termo cerrado que mantiene caliente el café durante varias horas.
- Un planeta que no recibe ni emite energía o materia del espacio exterior.
- Un recipiente sellado que contiene un gas y no permite que este escape o entre.

Conclusión

Los sistemas termodinámicos son una parte importante de la física y la ciencia en general. Conociendo los tipos de sistemas termodinámicos, se puede entender mejor cómo interactúan los objetos y sustancias en el mundo físico, y cómo se transfiere la energía y la materia entre ellos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la termodinámica?

La termodinámica es una rama de la física que estudia la relación entre la energía y la materia en sistemas físicos.

¿Qué es un sistema termodinámico?

Un sistema termodinámico es un conjunto de objetos o sustancias que se encuentran en un espacio determinado y que interactúan entre sí.

¿Cuántos tipos de sistemas termodinámicos existen?

Existen tres tipos de sistemas termodinámicos: abiertos, cerrados y aislados.

¿Qué es un sistema abierto?

Un sistema abierto es aquel que intercambia materia y energía con su entorno.

¿Qué es un sistema cerrado?

Un sistema cerrado es aquel que intercambia energía con su entorno, pero no materia.