2.3.2: Tipos de Sistemas
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Los sistemas pueden clasificarse como abiertos, cerrados o aislados. Los sistemas abiertos permiten que la energía y la masa pasen a través de los límites del sistema. Un sistema cerrado permite energía pero no masa a través de su límite del sistema. Un sistema aislado no permite que la masa ni la energía pasen a través del límite del sistema.
Sistemas Abiertos
El océano es un ejemplo de sistema abierto. El océano es un componente de la hidrosfera y la superficie oceánica representa la interfaz entre la hidrosfera y la atmósfera que se encuentra arriba. La radiación solar pasa a través de la atmósfera y es absorbida por el océano. La energía absorbida evapora el agua del océano. A medida que el vapor de agua (masa) ingresa a la atmósfera lleva consigo el calor utilizado para evaporar el agua (llamado calor latente) y eleva la humedad del aire. Si la humedad es lo suficientemente alta, se produce condensación, se libera calor latente y se crean nubes. La condensación continua crea precipitación (masa) que vuelve a caer en el océano. De ahí que la energía y el calor (radiación solar, calor latente) así como la masa (vapor de agua y precipitación) atraviesan el límite entre la atmósfera y la hidrosfera. Todas las “esferas” del sistema terrestre se consideran sistemas abiertos porque entre ellos se intercambia energía y masa.
Sistemas Cerrados
El sistema terrestre en su conjunto es un sistema cerrado. El límite del sistema terrestre es el borde exterior de la atmósfera. Prácticamente no se intercambia masa entre el sistema terrestre y el resto del universo (excepto un meteorito ocasional). Sin embargo, la energía en forma de radiación solar pasa del Sol, a través de la atmósfera a la superficie. La Tierra, a su vez, emite radiación de regreso al espacio a través del límite del sistema. De ahí que la energía atraviese los límites del sistema de la Tierra, pero no la masa, convirtiéndola en un sistema cerrado.
La interfaz entre sistemas no siempre es fácil de identificar, otros más aún. La interfaz entre la hidrosfera y la litosfera en una costa es fácil de reconocer como un límite plano definido entre un sólido y un fluido. La interfaz entre la atmósfera y la hidrosfera es menos fácil de discernir ya que la hidrosfera comprende tanto agua líquida de la superficie como agua contenida en el aire.
Verificación de concepto\(\PageIndex{1}\)
¿Qué tipo de sistema es un terrario que tiene una tapa de vidrio herméticamente sellada? ¿Por qué?
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Un terrario es un sistema cerrado. Un terrario es un recipiente de vidrio que sostiene plantas y bajo este escenario tiene una tapa de vidrio cerrada. El vidrio sirve como límite al sistema. La energía, como la radiación solar y el calor, se puede transmitir a través del vidrio. La humedad (masa), como la que se evapora del suelo dentro del terrario no puede escapar. Por lo tanto, un terrario se considera un sistema cerrado, uno que permite que la energía pero no la masa atraviese su límite del sistema.