Wie wirkt ein isoliertes System eigentlich isolierend?
Hey! Habe mich mal gefragt wie ein System isoliert sein kann, wenn der Stoff der isolieren soll auch aus Teilchen besteht? Wie kann man sich diese Isolierung auf Teilchenebene genau vorstellen?
4 Antworten
Ein isoliertes System in der Physik ist ein System, das keine Wechselwirkungen mit seiner Umgebung hat. Das bedeutet, dass weder Materie noch Energie in das System hinein- oder hinausfließt.
Auf Teilchenebene bedeutet dies, dass die Teilchen innerhalb des Systems sich nicht mit Teilchen außerhalb des Systems austauschen können. Die "Isolierung" kommt daher, dass die Teilchen im System durch ihre eigenen Wechselwirkungen und Kräfte zusammengehalten werden, während die äußeren Einflüsse, die das System beeinflussen könnten, ausgeschlossen sind.
Es gibt verschiedene Arten von Isolierung, wie thermische Isolierung, bei der der Wärmefluss zwischen dem System und seiner Umgebung minimiert wird, oder mechanische Isolierung, bei der physikalische Wechselwirkungen mit der Umgebung reduziert werden.
Um sich die Isolierung auf Teilchenebene vorzustellen, kannst du dir ein geschlossenes Behältnis vorstellen, in dem sich Teilchen bewegen, aber keine anderen Teilchen von außen eindringen oder entweichen können. Diese Teilchen können weiterhin miteinander interagieren, aber die Isolation bezieht sich darauf, dass keine neuen Teilchen von außen hinzukommen oder das System verlassen.
Hey! Habe mich mal gefragt wie ein System isoliert sein kann, wenn der Stoff der isolieren soll auch aus Teilchen besteht?
Bei Thermoskannen und Isofenstern benutzt man ein Vakuum bzw. eine möglichst stark evakuierte Zwischenschicht, um eine isolierende Wirkungs zu erzielen. Bei anderen Isolierstoffen wie Styropor, Wolle, Strom etc. ist es in der Regel eingeschlossene Lift, die isolierend wirkt.
Eine 100 %ige Isolierung, also eine, die über lange Zeit absolut gar keine Wärme durchlässt, gibt es nur in der Theorie. Alle realen Isolierungen haben immer einen mehr oder weniger großen Energiedurchgang aus den Gründen, die du andeutest.
die Teilchen der thermischen Isolierung sind loser gekoppelt, so dass sich Schwingungen langsamer ausbreiten. Bessere Isolierung ist aber Vakuum (darin breitet sich immer noch Strahlung aus, darum verspiegelt man die Wände).
Du bringst da ein paar Dinge durcheinander.
Erstens sind „isoliert” und „isolierend” zwei Wörter mit unterschiedlicher Bedeutung.
Der Wortstamm ist von isola - Insel abgeleitet. Eine Insel ist vom Rest der Welt durch das Wasser abgeschnitten. Ohne Weiteres kommt niemand so einfach dorthin.
Isolierend bei elektrischen Systemen wirken Umhüllungen aus nichtleitenden Materialien wie Plastik, Glas oder Keramik.
Zweitens bedeutet ein „isoliertes System”, dass es unabhängig von äußeren Umständen ist. „System”kann vieles sein. Da müsste man schon den konkreten Kontext kennen.