10 Ejemplos de Sistemas Aislados

Sistemas Aislados

Existen dos usos posibles para el término sistema aislado: en la eléctrica y en la termodinámica.

En el primer caso, se llama sistema eléctrico aislado a aquellos que operan fuera de una red de suministro establecida, operando remotamente gracias a fuentes autónomas de alimentación, como paneles solares, turbinas eólicas o fuentes geotérmicas.

Sin embargo, el uso más común del término es el segundo, referido a la termodinámica o rama de la física que estudia las mecánicas del calor y de la energía. Se llama sistema termodinámico aislado a aquellos que no intercambian ni energía ni materia con el medio ambiente en el que se desarrollan. Son, por lo tanto, sistemas ideales, no existentes en la realidad excepto durante un período determinado de tiempo y de acuerdo a ciertas y acotadas consideraciones.

Conviene explicar que en ambos casos se llama sistema a una porción de la realidad cuyos elementos operan a través de una relación más o menos ordenada entre sí. El cuerpo humano, el planeta Tierra o incluso la Vía Láctea pueden ser entendidos como sistemas.

Tipos de sistema termodinámico

Esta rama de la física suele distinguir entre tres tipos de sistema:

  • Sistema abierto. Que intercambia libremente materia y energía con su entorno, como puede ser el agua de los océanos, susceptible de calentarse, evaporarse, enfriarse, etc.
  • Sistema cerrado. Que intercambia únicamente energía pero no materia con su entorno, como puede ser un envase plástico cerrado, cuyo contenido no puede extraerse pero puede enfriarse o calentarse.
  • Sistema aislado. Que no intercambia ni materia (masa) ni energía con su entorno. No existen los sistemas perfectamente aislados.

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Ejemplos de sistemas aislados

  1. Los trajes de neopreno. Un hombre embutido en estos trajes, usualmente para el buceo o submarinismo, se encuentra protegido durante un período de tiempo del intercambio calórico entre el agua y su cuerpo, amén de impedir que ésta (materia) penetre al interior del mismo.
  2. Los termos. Durante un período puntual de tiempo, los termos logran aislar el calor contenido en su interior y evitar la fuga de energía hacia el medio ambiente, a la par que impidiendo el derramamiento del contenido o la introducción del mismo. No obstante, dado el tiempo suficiente, la inevitable fuga del calor ocurrirá y el contenido volverá a estar frío.
  3. Una cava térmica. Como las empleadas para transportar alimentos, operan en base a la reducción extrema de la entrada de calor, manteniendo su contenido frío durante un período determinado. Una vez superado ese rango de tiempo, el contenido empezará a calentarse.
  4. El iglú de los esquimales. Diseñado para mantener a salvo a sus habitantes de la materia en movimiento (viento, nieve, lluvia) y además del enfriamiento extremo de dichos climas, puede considerarse un sistema aislado… hasta que el habitante tenga que salir.
  5. Una bombona de gas. Contenido a presión en su interior, el gas está aislado de la materia y la energía a su alrededor en condiciones normales; ya que es posible que el calentamiento de la bombona obligue el gas a expandirse y ocurra una tragedia.
  6. El universo. Dado que no sabemos qué hay afuera de él, ni si hay un afuera de él, debemos suponer que el universo es un sistema aislado, en el que no ingresa ni egresa materia o energía, sino que opera de manera independiente de su entorno.
  7. Los alimentos enlatados. En condiciones normales, estos alimentos se encuentran lejos de cualquier intercambio de materia o de energía. Claro que sería posible someter a la lata a calentamiento o enfriamiento, e incluso fundirla en temperaturas extremas, pero incluso así durante unos (breves) instantes la comida estará aislada por completo del calor.
  8. Una caja fuerte. El contenido en las cajas fuertes está separado por gruesas capas herméticas de metal de su entorno, aislado de la materia y de la energía, al menos en condiciones normales: si la arrojamos a un volcán es seguro que se derrita y se incinere su contenido.
  9. Una cámara hiperbárica. Útiles, justamente, para aislar de las condiciones atmosféricas a los buzos con burbujas de nitrógeno en la sangre, no permiten cuando en funcionamiento el intercambio de materia ni de energía, o al menos no en cantidades apreciables y significativas.
  10. La mente humana. Dado que no requiere del intercambio de materia ni de energía, es quizá uno de los ejemplos de sistema aislado más factibles. Esto, claro, sin tomar en cuenta el lado físico de la misma: el cerebro y el cuerpo humanos en absoluto.

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Enciclopedia de Ejemplos (2017). "10 Ejemplos de Sistemas Aislados". Recuperado de: http://www.ejemplos.co/10-ejemplos-de-sistemas-aislados/