Різниця між закритою системою та відкритою системою

The ключова різниця між закритою системою та відкритою системою це те, що у закритій системі матерія не обмінюється з навколишніми, а обмінюється енергією з навколишнім, тоді як у відкритій системі обміни матерії та енергії з навколишніми.

З метою хімії ми можемо розділити Всесвіт на дві частини; «Система» та «навколишнє». Системою може бути організм, реакційний посудину або навіть окрема клітина. Існують межі між системою та оточуючими. Обсяг системи залежить від цих меж. Іноді питання та обмін енергією через ці межі. Ми можемо виділити системи за типом взаємодій, які вони мають, або за типами обміну. Більше того, ми можемо класифікувати ці системи на дві як відкриті та закриті системи.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке закрита система
3. Що таке відкрита система
4. Порівняльне порівняння - закрита система проти відкритої системи в табличній формі
5. Підсумок

Що таке закрита система?

Якщо матерія не переходить через межу, ми називаємо таку систему як закриту систему. Однак у закритій системі енергія обмінюється з навколишнім середовищем. Справа всередині закритої системи завжди однакова. Коли відбувається реакція, система може розширюватися, або вона може передавати енергію оточуючим, якщо вона знаходиться при більш низькій температурі. Наприклад, коли в поршні стискається рідина, це закрита система. Там маса рідини не змінюється, але об'єм може змінюватися.

Малюнок 01: Система та її межа в контакті з оточуючим

Ізольована система - це також замкнена система. Однак він відрізняється від закритої системи, оскільки ізольована система не має ні механічного, ні теплового контакту з оточуючим. З часом окремі системи досягають термодинамічної рівноваги, врівноважуючи тиск, температуру чи інші перепади.

Що таке відкрита система?

У відкритій системі матерія та енергія передаються через межу між системою та оточуючими. Оскільки він відкритий, він постійно взаємодіє з оточуючими. Наприклад, наш організм - це відкрита система. Важко контролювати потік енергії у відкритій системі та поза нею. Крім того, енергетичний баланс також важкий. Оскільки вона відкрита, маса системи не обов'язково є постійною; швидше його обсяг постійний.

Малюнок 01: Перший закон термодинаміки: Відкрита система

Перший закон термодинаміки стосується відкритих систем. У ньому йдеться про внутрішню енергію відкритої системи. Ми можемо змінити внутрішню енергію системи, працюючи над системою або обігріваючи. Зміна внутрішньої енергії відкритої системи дорівнює кількості енергії, яку нам потрібно додати до системи (за допомогою обігріву чи виконання робіт) мінус кількість, втрачена в результаті витікання речовини та втрати енергії внаслідок роботи система.

Яка різниця між закритою системою та відкритою системою?

Якщо матерія не переходить через межу, то така система є закритою системою. В той час, як у відкритій системі речовина та енергія передаються через межу між системою та оточуючими. Отже, ключова відмінність між закритою системою та відкритою системою полягає в тому, що закриті системи не допускають жодного обміну речовиною між системою та навколишнім, тоді як відкрита система дозволяє здійснювати обмін речовиною. Крім того, ще одна відмінність між закритою системою і відкритою системою полягає в тому, що закриті системи мають постійну масу, тоді як відкриті системи мають різну масу.

Більше того, існує також різниця між закритою системою та відкритою системою у контролі факторів. Тобто, на відміну від закритої системи, у відкритій системі важко контролювати потік енергії та інші параметри.

Підсумок - Закрита система проти відкритої системи

Система - це частина, яка відбувається в навколишньому. Існують різні типи контактів між системою та оточуючими. Відповідно, існує дві системи; відкрита система і закрита система. Ключова відмінність між закритою системою і відкритою системою полягає в тому, що в закритій системі матерія не обмінюється з навколишньою, але енергія обмінюється з навколишньою, тоді як у відкритій системі обміни матерії та енергії з навколишніми.

Довідка:

1. Лібретексти. «Система та її оточення». Хімія LibreTexts, Libretexts, 21 липня 2016. Доступно тут

Надано зображення:

1. "Системний кордон" від Wavesmikey, відстежений Stannered (Public Domain) через Commons Wikimedia 

2. "Відкрита система першого закону" (Public Domain) через Wikimedia Commons