Galvenā atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu ir tā, ka slēgtā sistēmā matērija nemainās ar apkārtējo, bet gan enerģija apmainās ar apkārtējo, savukārt atvērtā sistēmā gan matērija, gan enerģija apmainās ar apkārtējo. apkārtējā.
Ķīmijas nolūkos mēs varam sadalīt Visumu divās daļās; “sistēma” un “apkārtne”. Sistēma var būt organisms, reakcijas trauks vai pat viena šūna. Ir robežas starp sistēmu un apkārtējo. Sistēmas darbības joma ir atkarīga no šīm robežām. Dažreiz caur šīm robežām notiek matērijas un enerģijas apmaiņa. Mēs varam atšķirt sistēmas pēc to mijiedarbības veida vai pēc apmaiņas veida. Turklāt mēs varam klasificēt šīs sistēmas divās daļās kā atvērtās sistēmas un slēgtās sistēmas.
Kas ir slēgta sistēma?
Ja matērija nepāriet cauri robežai, tad mēs šādu sistēmu saucam par slēgtu sistēmu. Tomēr slēgtā sistēmā enerģijas apmaiņa notiek ar apkārtējo vidi. Slēgtā sistēmā lieta vienmēr ir viena un tā pati. Kad notiek reakcija, sistēma var paplašināties vai nodot enerģiju apkārtējai videi, ja tā ir zemākā temperatūrā. Piemēram, ja virzulī ir saspiests šķidrums, tā ir slēgta sistēma. Tur šķidruma masa nemainās, bet tilpums var mainīties.
Attēls 01: Sistēma un tās robežas saskarē ar apkārtējo
Izolēta sistēma ir arī slēgta sistēma. Tomēr tā atšķiras no slēgtas sistēmas, jo izolētajai sistēmai nav ne mehāniska, ne termiska kontakta ar apkārtējo. Laika gaitā izolētas sistēmas sasniedz termodinamisko līdzsvaru, līdzsvarojot spiedienu, temperatūru vai citas atšķirības.
Kas ir atvērtā sistēma?
Atvērtā sistēmā matērija un enerģija pārvietojas caur robežu starp sistēmu un apkārtējo. Tā kā tas ir atvērts, tas nepārtraukti mijiedarbojas ar apkārtējo. Piemēram, mūsu ķermenis ir atvērta sistēma. Ir grūti kontrolēt enerģijas plūsmu atvērtā sistēmā un no tās. Turklāt enerģijas līdzsvars ir arī sarežģīts. Tā kā tā ir atvērta, sistēmas masa ne vienmēr ir nemainīga; drīzāk tā apjoms ir nemainīgs.
Attēls 01: Pirmais termodinamikas likums: atvērta sistēma
Pirmais termodinamikas likums attiecas uz atvērtām sistēmām. Tas norāda uz atvērtas sistēmas iekšējo enerģiju. Mēs varam mainīt sistēmas iekšējo enerģiju, veicot darbu pie sistēmas vai apkuri. Atvērtas sistēmas iekšējās enerģijas izmaiņas ir vienādas ar enerģijas daudzumu, kas mums jāpievieno sistēmai (ar apkuri vai darbu), mīnus daudzums, kas zaudēts, izplūstot vielai, un enerģijas zudumus darba rezultātā radīja sistēma. sistēma.
Kāda ir atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu?
Ja matērija nepāriet cauri robežai, tad šāda veida sistēma ir slēgta sistēma. Savukārt atvērtā sistēmā gan matērija, gan enerģija tiek pārnesta caur robežu starp sistēmu un apkārtējo. Tāpēc galvenā atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu ir tāda, ka slēgtās sistēmas nepieļauj nekādu vielu apmaiņu starp sistēmu un apkārtējo, savukārt atvērtā sistēma ļauj apmainīties ar vielu. Turklāt vēl viena atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu ir tāda, ka slēgtajām sistēmām ir nemainīga masa, bet atvērtajām sistēmām ir mainīga masa.
Turklāt pastāv arī atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu faktoru kontrolēšanā. Tas ir, atšķirībā no slēgtas sistēmas, atvērtā sistēmā ir grūti kontrolēt enerģijas plūsmu un citus parametrus.
Kopsavilkums - slēgtā sistēma pret atvērto sistēmu
Sistēma ir daļa, kas atrodas apkārtējā vidē. Starp sistēmu un apkārtējo vidi ir dažādi kontaktu veidi. Attiecīgi ir divas sistēmas; atvērta sistēma un slēgta sistēma. Galvenā atšķirība starp slēgto sistēmu un atvērto sistēmu ir tā, ka slēgtā sistēmā matērija nemainās ar apkārtējo, bet gan enerģija apmainās ar apkārtējo, turpretim atklātā sistēmā gan matērija, gan enerģija apmainās ar apkārtējo.
