Ključna razlika med zaprtim in odprtim sistemom je v tem, da se v zaprtem sistemu materija ne izmenjuje z okolico, ampak se energija izmenjuje z okolico, medtem ko se v odprtem sistemu tako snov kot energija izmenjujeta z okolico. okolica.
Za namene kemije lahko vesolje razdelimo na dva dela; »sistem« in »okolje«. Sistem je lahko organizem, reakcijska posoda ali celo ena celica. Obstajajo meje med sistemom in okolico. Obseg sistema je odvisen od teh meja. Včasih se snovi in energija izmenjujejo skozi te meje. Sisteme lahko ločimo glede na vrsto interakcij, ki jih imajo, ali glede na vrste izmenjav, ki potekajo. Poleg tega lahko te sisteme razdelimo na odprte sisteme in zaprte sisteme.
Kaj je zaprt sistem?
Če snov ne prehaja skozi mejo, potem takšen sistem imenujemo zaprt sistem. V zaprtem sistemu pa se energija izmenjuje z okolico. Zadeva znotraj zaprtega sistema je vedno ista. Ko pride do reakcije, se lahko sistem razširi ali pa prenese energijo v okolico, če je ta na nižji temperaturi. Na primer, ko je tekočina stisnjena v batu, je to zaprt sistem. Tam se masa tekočine ne spremeni, lahko pa se spremeni prostornina.
Slika 01: Sistem in njegova meja v stiku z okolico
Izoliran sistem je tudi zaprt sistem. Od zaprtega sistema pa se razlikuje po tem, da izoliran sistem nima ne mehanskega ne toplotnega stika z okolico. Sčasoma izolirani sistemi dosežejo termodinamično ravnovesje z uravnavanjem tlaka, temperature ali drugih razlik.
Kaj je odprt sistem?
V odprtem sistemu se snov in energija prenašata skozi mejo med sistemom in okolico. Ker je odprta, je nenehno v interakciji z okolico. Naše telo je na primer odprt sistem. Težko je nadzorovati pretok energije v in iz odprtega sistema. Poleg tega je težavno tudi energetsko ravnovesje. Ker je odprt, masa sistema ni nujno konstantna; njegova prostornina je konstantna.
Slika 01: Prvi zakon termodinamike: odprt sistem
Prvi zakon termodinamike se nanaša na odprte sisteme. Govori o notranji energiji odprtega sistema. Notranjo energijo sistema lahko spremenimo bodisi z delom na sistemu bodisi s segrevanjem. Sprememba notranje energije odprtega sistema je enaka količini energije, ki jo moramo sistemu dodati (s segrevanjem ali opravljanjem dela), zmanjšani za količino izgubljene snovi zaradi odtekanja snovi in izgubo energije zaradi dela, ki jo je povzročil sistem.
Kakšna je razlika med zaprtim in odprtim sistemom?
Če se zadeva ne prenese čez mejo, potem je takšen sistem zaprt sistem. Medtem ko se v odprtem sistemu tako snov kot energija prenašata skozi mejo med sistemom in okolico. Zato je ključna razlika med zaprtim sistemom in odprtim sistemom v tem, da zaprti sistemi ne omogočajo izmenjave snovi med sistemom in okolico, medtem ko odprti sistem omogoča izmenjavo snovi. Poleg tega je druga razlika med zaprtim in odprtim sistemom ta, da imajo zaprti sistemi konstantno maso, medtem ko imajo odprti sistemi spremenljivo maso.
Poleg tega obstaja tudi razlika med zaprtim in odprtim sistemom pri nadzoru dejavnikov. To pomeni, da je za razliko od zaprtega sistema v odprtem sistemu težko nadzorovati pretok energije in druge parametre.
Povzetek – Zaprti sistem proti odprtemu sistemu
Sistem je del, ki se pojavlja v okolici. Obstajajo različne vrste stikov med sistemom in okolico. V skladu s tem obstajata dva sistema; odprt sistem in zaprt sistem. Ključna razlika med zaprtim in odprtim sistemom je v tem, da se v zaprtem sistemu materija ne izmenjuje z okolico, ampak se energija izmenjuje z okolico, medtem ko se v odprtem sistemu z okolico izmenjujeta tako snov kot energija.
