Ero suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä

avainero suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä on se suljetussa järjestelmässä asia ei vaihtu ympäristön kanssa, mutta energia vaihtuu ympäröivän kanssa, kun taas avoimessa järjestelmässä sekä aineen että energian vaihto ympäröivän kanssa.

Kemiaa varten voimme jakaa maailmankaikkeuden kahteen osaan; ”Järjestelmä” ja “ympäröivä”. Järjestelmä voi olla organismi, reaktioastia tai jopa yksittäinen solu. Järjestelmän ja ympäröivän välillä on rajat. Järjestelmän laajuus riippuu näistä rajoista. Joskus asiat ja energianvaihto vaihtavat näitä rajoja. Voimme erottaa järjestelmät sen mukaan, millainen vuorovaikutus niillä on tai minkä tyyppiset vaihdot tapahtuvat. Lisäksi voimme luokitella nämä järjestelmät kahteen osaksi avoimia ja suljettuja järjestelmiä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on suljettu järjestelmä
3. Mikä on avoin järjestelmä
4. Vertailu rinnakkain - suljettu järjestelmä vs. avoin järjestelmä taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on suljettu järjestelmä?

Jos aine ei siirry rajan läpi, kutsumme tällaista järjestelmää suljetuksi järjestelmäksi. Kuitenkin suljetussa järjestelmässä energia vaihtuu ympäristön kanssa. Asia suljetussa järjestelmässä on aina sama. Kun reaktio tapahtuu, järjestelmä voi laajentua tai se voi siirtää energiaa ympäröivään, jos sen lämpötila on alhaisempi. Esimerkiksi, kun mäntässä on puristettu neste, se on suljettu järjestelmä. Siellä nesteen massa ei muutu, mutta tilavuus voi muuttua.

Kuva 01: Järjestelmä ja sen raja ympäristössä

Eristetty järjestelmä on myös suljettu järjestelmä. Se eroaa kuitenkin suljetusta järjestelmästä, koska eristetyllä järjestelmällä ei ole mekaanista eikä lämpökontaktia ympäristöönsä. Ajan myötä eristetyt järjestelmät saavuttavat termodynaamisen tasapainon tasapainottamalla paineen, lämpötilan tai muita eroja.

Mikä on avoin järjestelmä?

Avoimessa järjestelmässä aine ja energia siirtyvät järjestelmän ja ympäröivän alueen rajan kautta. Koska se on auki, se on jatkuvasti vuorovaikutuksessa ympäröivän kanssa. Esimerkiksi kehomme on avoin järjestelmä. On vaikea hallita energian virtausta avoimessa järjestelmässä ja ulos. Lisäksi energiatasapaino on myös vaikea. Koska se on avoin, järjestelmän massa ei ole välttämättä vakio; pikemminkin sen tilavuus on vakio.

Kuva 01: Termodynamiikan ensimmäinen laki: avoin järjestelmä

Termodynamiikan ensimmäinen laki liittyy avoimiin järjestelmiin. Se kertoo avoimen järjestelmän sisäisestä energiasta. Voimme muuttaa järjestelmän sisäistä energiaa joko tekemällä järjestelmällä töitä tai lämmittämällä. Avoimen järjestelmän sisäisen energian muutos on yhtä suuri kuin sen energian määrä, joka meidän on lisättävä järjestelmään (lämmittämällä tai tekemällä työtä) vähennettynä määrällä, joka menee aineen virtaamalla ja työn aiheuttamat energian menetykset. järjestelmä.

Mikä on ero suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä?

Jos asia ei siirry rajan läpi, niin sellainen järjestelmä on suljettu järjestelmä. Taas avoimessa järjestelmässä sekä asia että energia siirtyvät järjestelmän ja ympäröivän alueen rajan kautta. Siksi keskeinen ero suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä on, että suljetut järjestelmät eivät salli mitään aineenvaihtoa järjestelmän ja ympäröivän välillä, kun taas avoin järjestelmä sallii aineenvaihdot. Lisäksi erona suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä on, että suljetuilla järjestelmillä on vakio massa, kun taas avoimilla järjestelmillä on vaihteleva massa.

Lisäksi tekijöiden hallitsemisessa on ero myös suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä. Eli toisin kuin suljetussa järjestelmässä, avoimessa järjestelmässä on siis vaikea hallita energian virtausta ja muita parametreja.

Yhteenveto - suljettu järjestelmä vs. avoin järjestelmä

Järjestelmä on osa, joka esiintyy ympäristössä. Järjestelmän ja ympäröivän välillä on erityyppisiä kontakteja. Sen mukaisesti on kaksi järjestelmää; avoin ja suljettu järjestelmä. Avainasemassa suljetun järjestelmän ja avoimen järjestelmän välillä on, että suljetussa järjestelmässä asia ei vaihtu ympäristön kanssa, vaan energia vaihtuu ympäröivän kanssa, kun taas avoimessa järjestelmässä sekä aine että energian vaihto ympäröivän kanssa.

Viite:

1. Libretekstit. "Järjestelmä ja sen ympäristö." Kemia LibreTexts, Libretexts, 21. heinäkuuta 2016. Saatavana täältä

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Järjestelmäraja”, kirjoittanut Wavesmikey, jäljittänyt Stannered (Public Domain) Commons Wikimedian kautta 

2. ”Ensimmäinen laki avoin järjestelmä” (Public Domain) Commons Wikimedian kautta