Sistemi aperti, chiusi, isolati 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.

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

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.

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

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)

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.

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. La sequoia gigante può raggiungere i 95 m di altezza ed avere un diametro basale di oltre 9 m.

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

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.

IL GEOSISTEMA E’ UN SISTEMA CHIUSO E COMPLESSO Il geosistema nel suo insieme è considerato un sistema 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.