TERMODİNAMİKTE SİSTEM MODELLERİ 

Jenerik bir termodinamik sistemin şeması

Termodinamikte önemli bir kavram, incelenmekte olan evrenin kesin olarak tanımlanmış bir bölgesi olan termodinamik sistemdir. Evrendeki sistem dışındaki her şeye çevre denir.  Bir sistem, evrenin geri kalanından ayrılır sınır fiziksel “sınır” veya kavramsal olabilir, fakat geleneksel olarak sınırlı bir hacim tanımlar. “Sınır” bölümleri genellikle “duvarlar” olarak tanımlanır; ilgili tanımlanmış ‘geçirgenliklere’ sahiptirler. Enerji ile sistem veya çevre arasındaki iş , ısı veya madde olarak transferleri, ilgili geçirgenliklerine göre duvarlar boyunca gerçekleşir.

Sistemin iç enerjisinde bir değişikliğe etki edebilmek için sınırı geçen maddenin veya enerjinin enerji dengesi denkleminde dikkate alınması gerekir. Duvarların içerdiği hacim , 1900’de tanımlanan Max Planck gibi tek bir atom rezonans enerjisini çevreleyen bölge olabilir; 1824’te tanımlanan Sadi Carnot gibi bir buhar motorunda bir buhar veya hava kütlesi olabilir. Sistem aynı zamanda kuantum termodinamiğinde varsayıldığı gibi sadece bir nüklid ( kuarklar sistemi ) olabilir . Daha gevşek bir bakış açısı benimsenmiştir ve termodinamik denge şartı düştü, sistem bir vücut olabilir tropikal siklon gibi Kerry Emanuel 1986 yılında atmosferik termodinamik veya bir karadeliğin olay ufku alanında teorileştirdi.

Sınırlar dört tiptir: sabit, hareketli, gerçek ve hayali. Örneğin, bir motorda sabit bir sınır, pistonun sabit bir hacim işleminin gerçekleşebileceği konumunda kilitlendiği anlamına gelir. Pistonun hareket etmesine izin verilirse, silindir ve silindir kapağı sınırları sabitken bu sınır hareket edebilir. Kapalı sistemler için sınırlar gerçektir, açık sistemler için sınırlar çoğu zaman hayalidir. Bir jet motoru söz konusu olduğunda, motorun girişinde sabit bir hayali sınır, kasanın yüzeyi boyunca sabit sınırlar ve egzoz memesi boyunca ikinci bir sabit hayali sınır kabul edilebilir.

Genel olarak, termodinamik, sınırlarını geçmesine izin verilenler açısından tanımlanan üç sistem sınıfını ayırt eder:

Termodinamik sistemlerin etkileşimleri

Sistem türü	Kütle akışı	İş	Sıcaklık
Açık
Kapalı
Termal olarak izole edilmiş
Mekanik olarak izole edilmiş
Yalıtılmış

Yalıtılmış bir sistemde zaman geçtikçe, iç basınç, yoğunluk ve sıcaklık farkları eşitleme eğilimindedir. Tüm dengeleme işlemleri tamamlandıktan gitmiş olan bir sistem, içinde olduğu söylenen durum içinde termodinamik dengedir.

Termodinamik dengeye girdikten sonra, bir sistemin özellikleri tanım gereği zaman içinde değişmez. Dengedeki sistemler, dengede olmayan sistemlerden çok daha basit ve anlaşılması kolaydır. Dinamik bir termodinamik işlem analiz, çoğu zaman, basitleştirme varsayımı işleminde her bir ara durum çok yavaş her ara adım, bir denge durumu olarak izin verecek şekilde geliştirmek ve olduğu söylenir termodinamik üretim prosesleri, dengede olduğu yapılır tersinir işlemler.