A fő különbség a zárt rendszer és a nyitott rendszer között az, hogy egy zárt rendszerben az anyag nem a környezővel, hanem az energia cserélődik a környezővel, míg egy nyitott rendszerben mind az anyag, mind az energia a környezettel cserélődik. környező.
A kémia céljából az univerzumot két részre oszthatjuk; „rendszer” és „környező”. Egy rendszer lehet organizmus, reakcióedény vagy akár egyetlen sejt is. A rendszer és a környezet között határok vannak. A rendszer hatóköre ezektől a határoktól függ. Néha az anyagok és az energia ezeken a határokon keresztül cserélődik. Meg tudjuk különböztetni a rendszereket a bennük lévő interakciók vagy a cserék típusai alapján. Sőt, ezeket a rendszereket két csoportba sorolhatjuk: nyílt és zárt rendszerek.
Mi az a zárt rendszer?
Ha az anyag nem halad át a határon, akkor ezt a fajta rendszert zárt rendszernek nevezzük. Zárt rendszerben azonban az energia cserélődik a környezettel. A zárt rendszeren belül az anyag mindig ugyanaz. Amikor egy reakció megtörténik, a rendszer kitágulhat, vagy energiát adhat át a környezetnek, ha az alacsonyabb hőmérsékleten van. Például, ha a dugattyúban folyadék van összenyomva, az zárt rendszer. Ott a folyadék tömege nem változik, de a térfogat változhat.
01. ábra: A rendszer és a környezettel érintkező határai
Egy elszigetelt rendszer is zárt rendszer. Ez azonban különbözik a zárt rendszertől, mert az izolált rendszernek sem mechanikai, sem termikus érintkezése nincs a környezetével. Idővel az izolált rendszerek a nyomás, a hőmérséklet vagy más különbségek kiegyenlítésével termodinamikai egyensúlyt érnek el.
Mi az a nyílt rendszer?
Nyílt rendszerben az anyag és az energia a rendszer és a környezet közötti határon áthalad. Mivel nyitott, folyamatosan kölcsönhatásba lép a környezettel. Például a testünk nyitott rendszer. Nehéz szabályozni az energiaáramlást egy nyitott rendszerbe és onnan kifelé. Ráadásul az energiaegyensúly is nehézkes. Mivel nyitott, a rendszer tömege nem feltétlenül állandó; inkább a hangereje állandó.
01. ábra: A termodinamika első főtétele: Nyílt rendszer
A termodinamika első főtétele a nyitott rendszerekre vonatkozik. Egy nyitott rendszer belső energiájáról szól. A rendszer belső energiáját megváltoztathatjuk akár a rendszeren végzett munkával, akár fűtéssel. Egy nyitott rendszer belső energiájának változása megegyezik azzal az energiamennyiséggel, amelyet a rendszerhez (fűtéssel vagy munkavégzéssel) hozzá kell adnunk, mínusz a kiáramló anyag és a munkavégzésből eredő energiaveszteség által elvesztett mennyiség. rendszer.
Mi a különbség a zárt rendszer és a nyílt rendszer között?
Ha az anyag nem megy át a határon, akkor ez a fajta rendszer zárt rendszer. Míg egy nyitott rendszerben mind az anyag, mind az energia a rendszer és a környezet közötti határon áthalad. Ezért a fő különbség a zárt rendszer és a nyílt rendszer között az, hogy a zárt rendszerek nem teszik lehetővé az anyagcserét a rendszer és a környezet között, míg a nyílt rendszer lehetővé teszi az anyagcserét. Továbbá egy másik különbség a zárt rendszer és a nyílt rendszer között, hogy a zárt rendszerek tömege állandó, míg a nyitott rendszerek tömege változó.
Sőt, a tényezők szabályozásában is van különbség a zárt rendszer és a nyílt rendszer között. Vagyis a zárt rendszertől eltérően a nyitott rendszerben nehéz szabályozni az energiaáramlást és egyéb paramétereket.
Összefoglaló – Zárt rendszer vs nyílt rendszer
A rendszer a környezetben előforduló rész. Különféle típusú érintkezések vannak a rendszer és a környezet között. Ennek megfelelően két rendszer létezik; nyílt rendszer és zárt rendszer. A fő különbség a zárt rendszer és a nyílt rendszer között az, hogy egy zárt rendszerben az anyag nem a környezővel, hanem az energia cserélődik a környezővel, míg egy nyílt rendszerben mind az anyag, mind az energia cserélődik a környezővel.
