Kľúčový rozdiel medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom je v tom, že v uzavretom systéme sa hmota nevymieňa s okolím, ale energia s okolím, zatiaľ čo v otvorenom systéme sa hmota aj energia vymieňajú s okolím. okolie.
Pre účely chémie môžeme rozdeliť vesmír na dve časti; „systém“a „okolie“. Systémom môže byť organizmus, reakčná nádoba alebo dokonca jedna bunka. Existujú hranice medzi systémom a okolím. Rozsah systému závisí od týchto hraníc. Niekedy záleží na výmene energie cez tieto hranice. Systémy môžeme rozlíšiť podľa druhu interakcií, ktoré majú, alebo podľa typov výmen, ktoré prebiehajú. Okrem toho môžeme tieto systémy rozdeliť na dva otvorené systémy a uzavreté systémy.
Čo je to uzavretý systém?
Ak sa hmota neprenáša cez hranicu, potom tento druh systému nazývame uzavretým systémom. V uzavretom systéme sa však energia vymieňa s okolím. Hmota vnútri uzavretého systému je vždy rovnaká. Keď dôjde k reakcii, systém sa môže roztiahnuť alebo môže prenášať energiu do okolia, ak je pri nižšej teplote. Napríklad, keď je v pieste stlačená tekutina, ide o uzavretý systém. Tam sa hmotnosť tekutiny nemení, ale objem sa môže zmeniť.
Obrázok 01: Systém a jeho hranice v kontakte s okolím
Izolovaný systém je tiež uzavretý systém. Od uzavretého systému sa však líši, pretože izolovaný systém nemá mechanický ani tepelný kontakt s okolím. Postupom času izolované systémy dosahujú termodynamickú rovnováhu vyrovnávaním tlakových, teplotných alebo iných rozdielov.
Čo je otvorený systém?
V otvorenom systéme sa hmota a energia prenáša cez hranicu medzi systémom a okolím. Keďže je otvorený, neustále interaguje s okolím. Napríklad naše telo je otvorený systém. Je ťažké kontrolovať tok energie dovnútra a von z otvoreného systému. Okrem toho je zložitá aj energetická bilancia. Keďže je otvorený, hmotnosť systému nemusí byť nevyhnutne konštantná; skôr je jeho objem konštantný.
Obrázok 01: Prvý zákon termodynamiky: Otvorený systém
Prvý zákon termodynamiky sa týka otvorených systémov. Hovorí o vnútornej energii otvoreného systému. Vnútornú energiu systému môžeme zmeniť buď prácou na systéme, alebo vykurovaním. Zmena vnútornej energie otvoreného systému sa rovná množstvu energie, ktorú musíme do systému pridať (zohrievaním alebo vykonaním práce), mínus množstvo stratené vytekajúcou hmotou a strata energie v dôsledku práce vykonaná systém.
Aký je rozdiel medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom?
Ak sa záležitosť neprenesie cez hranicu, potom je tento druh systému uzavretým systémom. Zatiaľ čo v otvorenom systéme sa hmota aj energia prenášajú cez hranicu medzi systémom a okolím. Kľúčový rozdiel medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom je preto v tom, že uzavreté systémy neumožňujú žiadnu výmenu hmoty medzi systémom a okolím, zatiaľ čo otvorený systém výmenu hmoty umožňuje. Ďalším rozdielom medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom je navyše to, že uzavreté systémy majú konštantnú hmotnosť, zatiaľ čo otvorené systémy majú rôznu hmotnosť.
Okrem toho existuje aj rozdiel medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom pri kontrole faktorov. To znamená, že na rozdiel od uzavretého systému je v otvorenom systéme ťažké kontrolovať tok energie a ďalšie parametre.
Zhrnutie – Uzavretý systém verzus otvorený systém
Systém je časť, ktorá sa vyskytuje v okolí. Medzi systémom a okolím existujú rôzne typy kontaktov. V súlade s tým existujú dva systémy; otvorený systém a uzavretý systém. Kľúčový rozdiel medzi uzavretým systémom a otvoreným systémom je v tom, že v uzavretom systéme sa hmota nevymieňa s okolím, ale energia s okolím, zatiaľ čo v otvorenom systéme sa hmota aj energia vymieňajú s okolím.
