isolated system是什么意思，isolated system的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

孤立系统（isolated system）是物理学中描述物质与能量交换状态的核心概念，指一个与外界完全隔绝、既无物质交换也无能量交换的理想化系统。该定义最早由热力学第二定律的研究提出，美国物理学会（APS）在《热力学基础研究》中指出，孤立系统的总能量（包括动能、势能、内能）保持恒定，这是能量守恒定律在该模型中的直接体现。

在经典力学领域，麻省理工学院《物理学导论》教材强调，孤立系统的动量与角动量同样遵循守恒规律，例如太空中的两颗碰撞天体在忽略宇宙辐射时，可近似视为孤立系统。但这种系统在现实中难以完全实现，加州理工学院的研究表明，国际空间站虽处于近地轨道真空环境，仍会因微量气体分子碰撞而损失能量。

该概念与封闭系统（closed system）存在本质区别：封闭系统允许能量交换但禁止物质交换，而开放系统（open system）两者均可交换。牛津大学《热力学与统计力学》特别指出，研究孤立系统有助于构建宇宙终极命运的理论模型，如热寂说（Heat Death）假说。

网络扩展资料

在物理学中，isolated system（孤立系统）是一个非常重要的概念，具体含义和特点如下：

1.定义

孤立系统指与外界完全隔绝的系统，既没有物质交换，也没有能量（如热量、功等）传递。这种系统内部的能量和质量始终保持恒定。

2.关键特征

• 无物质交换：系统的边界完全封闭，物质无法进出。
• 无能量交换：系统不与外界传递热量、机械功或其他形式的能量。
• 守恒性：根据能量守恒定律，孤立系统的总能量保持不变；质量（在非相对论条件下）也保持恒定。

3.现实中的例子

严格来说，完全孤立的系统在现实中不存在，但某些情况可以近似视为孤立系统：

• 宇宙本身：假设宇宙不与“外部”交换能量或物质（但这一假设仍有争议）。
• 高度理想化的实验模型：例如绝热且完全密封的容器（理论假设）。

4.与其他系统的对比

• 开放系统（Open System）：允许物质和能量交换（如烧杯中的水蒸发）。
• 封闭系统（Closed System）：仅允许能量交换，不允许物质交换（如密封的保温杯）。

5.相关物理定律

• 热力学第一定律：孤立系统的能量守恒，即 $Delta U = 0$（内能变化为零）。
• 热力学第二定律：孤立系统的熵永不减少（$Delta S geq 0$），最终趋向热力学平衡。

孤立系统是物理学中的理想化模型，用于简化复杂问题的分析（如碰撞问题、宇宙演化）。尽管现实中难以实现，但这一概念为理解能量守恒、熵增等核心原理提供了基础框架。

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