Sistemi aperti, chiusi, isolati

1. Lezione del 9 ottobre Sistemi aperti, chiusi, isolati Questi appunti sono da integrare con la lezione 3-pag 10 del libro di Testo. Sul sito della scuola è stato pubblicato un ulteriore approfondimento sui sistemi aperti e chiusi e naturalmente va studiato.

2. Ti ricordo che : un sistema è un insieme di parti, chiamate elementi, che interagiscono in modo coordinato l’una con l’altra, influenzandosi reciprocamente.

3. Ti aiuto a studiare!!! • Nelle immagini che seguono vi sono dei “modelli”: le «sfere» di colore giallo (raffigurate nelle Figg indicate come 2,3,4). Tali sfere ci aiutano a rappresentare in modo esemplificato un sistema aperto, un sistema chiuso ed uno isolato. • Nota che ogni «sfera» è circondata da un ambiente esterno e lo scambio di materia ed energia tra sistema e ambiente è indicato con delle frecce il cui verso ci indica se la materia e l’energia sono in entrata, in uscita o non vengono affatto scambiate.

4. Ogni sistema è circondato da un ambiente (ad esso esterno) ed è delimitato da un proprio confine. A seconda che materia ed energia possano attraversare o no i suoi confini un sistema può essere aperto, chiuso, isolato. Schema di sistema

5. Un sistema aperto è un sistema che è in grado di scambiare sia materia che energia con l’ambiente esterno. Facciamo un esempio banale che ci aiuti a comprendere il significato di “sistema aperto: ….immmaginate la stanza dove vi trovate come un sistema; attraverso la finestra aperta possono entrare dall’esterno (l’esterno è l’ambiente che circonda il sistema)sia aria che polveri (materia) sia i raggi solari (energia); attraverso la finestra materia ed energia possono anche passare dall’interno all’esterno della stanza stessa (dal sistema verso l’ambiente esterno)

6. Un sistema chiuso è un sistema in cui si possono avere scambi di energia ma non di materia con l’ambiente esterno. Immaginate ancora la vostra stanza, ma con la finestra chiusa: nessun materiale (né aria né polvere) può entrare nella stanza dall’ambiente esterno e nessun materiale può uscirne. Di giorno, attraverso i vetri della finestra, può entrare solo la luce del sole e apportare calore (energia) alla camera, mentre di notte o se fuori è freddo, la camera può cedere calore all’ambiente esterno.

7. La sequoia gigante può raggiungere i 95 m di altezza ed avere un diametro basale di oltre 9 m. UN SISTEMA VIVENTE (es una pianta)è un esempio di sistema aperto, che scambia materia ed energia con l’ambiente esterno in cui si trova.

8. La cellula, intesa come unità strutturale e funzionale di ogni organismo vivente, è un sistema aperto.

9. Un sistema isolato non scambia né materia né energia con l’esterno. Se la vostra stanza avesse non solo le finestre chiuse ma anche le tapparelle abbassate e non fosse possibile alcun scambio di calore e di materia con l’esterno sarebbe un sistema isolato. Nella realtà questo è praticamente irrealizzabile. Un sistema isolato è un caso ideale che, sperimentalmente, si può solo ottenere in maniera approssimata.

10. IL GEOSISTEMA E’ UN SISTEMA CHIUSO E COMPLESSO • Il geosistema nel suo insieme è considerato unsistema chiuso, perché scambia energia con lo spazio che lo circonda: infatti riceve energia dal sole e la cede allo spazio come calore. • Il geosistema non scambia però materia con lo spazio che lo circonda, se si eccettua una trascurabile quantità di polveri provenienti dallo spazio stesso e gli occasionali meteoriti che raggiungono la superficie terrestre. (Lo spazio costituisce l’ambiente esterno al geosistema). • Aria, acqua, rocce (che sono «materia») possono passare da una sfera all’altra del geosistema, ma non possono uscire da esso. Dunque: il geosistema non solo è un sistema chiuso ma anche è anche un SISTEMA COMPLESSO perché tra le sue componenti, cioè tra le 4 sfere che lo costituiscono, vi è un incessante scambio di materia ed energia.