Kluczowa różnica między systemem zamkniętym a systemem otwartym polega na tym, że w systemie zamkniętym materia nie wymienia się z otoczeniem, ale energia z otoczeniem, podczas gdy w systemie otwartym zarówno materia, jak i energia wymienia się z otoczeniem. otoczenie.
Na potrzeby chemii możemy podzielić wszechświat na dwie części; „system” i „otoczenie”. Systemem może być organizm, naczynie reakcyjne lub nawet pojedyncza komórka. Istnieją granice między systemem a otoczeniem. Zakres systemu zależy od tych granic. Czasami sprawy i wymiana energii przez te granice. Możemy rozróżnić systemy według rodzaju interakcji, jakie mają lub rodzaju wymiany, która ma miejsce. Co więcej, możemy podzielić te systemy na dwa jako systemy otwarte i systemy zamknięte.
Co to jest system zamknięty?
Jeśli materia nie przechodzi przez granicę, wtedy nazywamy ten rodzaj systemu systemem zamkniętym. Natomiast w układzie zamkniętym energia wymienia się z otoczeniem. Sprawa wewnątrz systemu zamkniętego jest zawsze taka sama. Kiedy zachodzi reakcja, system może się rozszerzać lub może przekazywać energię do otoczenia, jeśli ma niższą temperaturę. Na przykład, gdy w tłoku znajduje się płyn, jest to układ zamknięty. Tam masa płynu się nie zmienia, ale objętość może się zmienić.
Rysunek 01: System i jego granica w kontakcie z otoczeniem
System izolowany jest również systemem zamkniętym. Różni się jednak od systemu zamkniętego tym, że izolowany system nie ma kontaktu mechanicznego ani termicznego z otoczeniem. Z czasem izolowane systemy osiągają równowagę termodynamiczną, równoważąc ciśnienie, temperaturę lub inne różnice.
Co to jest system otwarty?
W systemie otwartym materia i energia przechodzą przez granicę między systemem a otoczeniem. Ponieważ jest otwarty, nieustannie wchodzi w interakcję z otoczeniem. Na przykład nasze ciało jest systemem otwartym. Trudno jest kontrolować przepływ energii do iz systemu otwartego. Ponadto bilans energetyczny jest również trudny. Ponieważ jest otwarty, masa układu niekoniecznie jest stała; raczej jego objętość jest stała.
Rysunek 01: Pierwsza zasada termodynamiki: system otwarty
Pierwsza zasada termodynamiki odnosi się do systemów otwartych. Mówi o wewnętrznej energii systemu otwartego. Możemy zmienić energię wewnętrzną systemu, wykonując prace nad systemem lub ogrzewanie. Zmiana energii wewnętrznej układu otwartego jest równa ilości energii, którą musimy dodać do układu (poprzez ogrzewanie lub wykonywanie pracy) minus ilość stracona przez wypływającą materię i stratę energii na skutek pracy wykonanej przez system.
Jaka jest różnica między systemem zamkniętym a systemem otwartym?
Jeżeli sprawa nie przechodzi przez granicę, wtedy ten rodzaj systemu jest systemem zamkniętym. Natomiast w systemie otwartym zarówno materia, jak i energia przechodzą przez granicę między systemem a otoczeniem. Dlatego kluczowa różnica między systemem zamkniętym a systemem otwartym polega na tym, że systemy zamknięte nie pozwalają na jakąkolwiek wymianę materii między systemem a otoczeniem, podczas gdy system otwarty umożliwia wymianę materii. Ponadto inną różnicą między systemem zamkniętym a systemem otwartym jest to, że systemy zamknięte mają stałą masę, podczas gdy systemy otwarte mają zmienną masę.
Ponadto istnieje również różnica między systemem zamkniętym a systemem otwartym w kontrolowaniu czynników. Oznacza to, że w przeciwieństwie do systemu zamkniętego, w systemie otwartym trudno jest kontrolować przepływ energii i inne parametry.
Podsumowanie – system zamknięty kontra system otwarty
System to część występująca w otoczeniu. Istnieją różne rodzaje kontaktów między systemem a otoczeniem. W związku z tym istnieją dwa systemy; system otwarty i system zamknięty. Kluczowa różnica między systemem zamkniętym a systemem otwartym polega na tym, że w systemie zamkniętym materia nie wymienia się z otoczeniem, ale energia z otoczeniem, podczas gdy w systemie otwartym zarówno materia, jak i energia wymienia się z otoczeniem.
