TD 001 - Sistemas

Por sistema, entende-se qualquer porção do universo separada, real ou imaginariamente, para fins de estudo. Em geral, o sistema é um artefato como, por exemplo, um reator, um evaporador, uma fornalha, uma dorna de fermentação, uma cuba eletroquímica, etc. Pode ser uma porção de espécie química pura ou de mistura de espécies químicas.

A superfície que separa o sistema do resto do universo é conhecida como fronteira do sistema. Ela é uma superfície no sentido geométrico deste termo, isto é, imaterial e sem espessura, servindo apenas para separar o que pertence ao sistema do que não pertence ao sistema. A fronteira pode coincidir ou não com interfaces entre fases. Se ela coincide com interfaces, ela é dita real. Se não coincidir, ela será considerada imaginária.

O resto do universo, separado do sistema pela fronteira, é chamado ambiente do sistema. A porção do ambiente adjacente ao sistema e que é capaz de interagir diretamente com ele é chamada vizinhança do sistema.

A precisão na localização da fronteira é fundamental. Sem isso, duas pessoas, interessadas num mesmo artefato, podem estar estudando sistemas diferentes pensando ser o mesmo apenas porque não escolheram a mesma fronteira por uma falha de comunicação. Observe também que, na escolha dos sistemas, não existe uma resposta certa já que ela é pessoal. Se mais de uma pessoa estiverem envolvidas no estudo, a escolha do sistema deverá ser consensual. Por outro lado, sempre existe o sistema mais prático, que é aquele que simplifica a realização do estudo desejado, cabe a cada um encontrá-lo e não existe uma regra universal para isto.

Na construção dos sistemas as fronteiras reais, isto é, as interfaces entre fases, surgem como escolhas naturais. As fronteiras imaginárias devem ser evitadas na medida do possível pela dificuldade em localizá-las exatamente. Claro que são inevitáveis em certas situações, como nos bocais de entrada e saída de equipamentos, onde são necessárias para completar fronteiras reais. As fronteiras totalmente imaginárias aparecem quando se considera volumes de controle, que são volumes imaginários com fronteiras imaginárias, usados na modelagem matemática de operações e processos.

Não custa repetir “ad nauseam”, seja qual for o sistema escolhido, muita atenção deve ser dada a localização precisa da fronteira de forma a deixar bem claro o que está dentro e o que está fora do sistema. O que é parte do sistema, o que é parte da vizinhança do sistema e o que é parte do ambiente do sistema. A especificação exata da fronteira é crucial.