Erinevus suletud süsteemi ja avatud süsteemi vahel

võtme erinevus suletud süsteemi ja avatud süsteemi vahel on see suletud süsteemis ei vahetu asi ümbritsevaga, vaid energia vahetub ümbritsevaga, avatud süsteemis aga nii aine kui ka energia vahetus ümbritsevaga.

Keemia jaoks võime universumi jagada kaheks osaks; “Süsteem” ja “ümbritsev”. Süsteem võib olla organism, reaktsioonianum või isegi üksik rakk. Süsteemi ja ümbritseva vahel on piirid. Süsteemi ulatus sõltub nendest piiridest. Mõnikord on asjade ja energia vahetus nende piiride kaudu. Süsteeme saab eristada nendevahelise interaktsiooni liikide või toimuva vahetuse tüübi järgi. Lisaks võime neid süsteeme liigitada kaheks: avatud ja suletud süsteemid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on suletud süsteem
3. Mis on avatud süsteem
4. Kõrvuti võrdlus - suletud süsteem vs avatud süsteem tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on suletud süsteem?

Kui mateeria ei liigu üle piiri, siis kutsume seda tüüpi süsteemi suletud süsteemiks. Kuid suletud süsteemis toimub energiavahetus ümbritsevaga. Suletud süsteemis on asi alati sama. Kui reaktsioon juhtub, võib süsteem laieneda või võib madalamal temperatuuril energiat ümbritsevale energiale üle kanda. Näiteks kui kolvis on kokku surutud vedelik, on see suletud süsteem. Seal vedeliku mass ei muutu, kuid maht võib muutuda.

Joonis 01: süsteem ja selle piir kokkupuutel ümbritsevaga

Isoleeritud süsteem on ka suletud süsteem. Kuid see erineb suletud süsteemist, kuna eraldatud süsteemil pole ümbritsevat mehaanilist ega termilist kontakti. Aja jooksul saavutavad isoleeritud süsteemid termodünaamilise tasakaalu, tasakaalustades rõhku, temperatuuri või muid erinevusi.

Mis on avatud süsteem?

Avatud süsteemis siirdub aine ja energia süsteemi ja ümbritseva vahelise piiri kaudu. Kuna see on avatud, suhtleb see pidevalt ümbritsevaga. Näiteks on meie keha avatud süsteem. Avatud süsteemi sisse- ja väljavoolu energiavoolu on raske juhtida. Lisaks on energiabilanss keeruline. Kuna süsteem on avatud, ei ole süsteemi mass tingimata konstantne; pigem on selle maht konstantne.

Joonis 01: Termodünaamika esimene seadus: avatud süsteem

Termodünaamika esimene seadus on seotud avatud süsteemidega. Selles öeldakse avatud süsteemi sisemise energia kohta. Süsteemi sisemist energiat saame muuta kas süsteemi tööd tehes või soojendades. Avatud süsteemi sisemise energia muutus on võrdne energiakogusega, mille peame süsteemi lisama (soojendamise või töö tegemise abil) miinus summad, mis kaotatakse aine väljavoolavuse tõttu ja tööga seotud energiakadu tegi süsteem.

Mis vahe on suletud süsteemil ja avatud süsteemil??

Kui asi ei kandu üle piiri, siis on selline süsteem suletud süsteem. Arvestades, et avatud süsteemis lähevad nii aine kui ka energia läbi süsteemi ja ümbritseva vahelise piiri. Seetõttu on suletud süsteemi ja avatud süsteemi peamine erinevus selles, et suletud süsteemid ei võimalda süsteemi ja ümbritseva vahel mingit ainevahetust, samal ajal kui avatud süsteem võimaldab ainete vahetamist. Veel üks erinevus suletud süsteemi ja avatud süsteemi vahel on see, et suletud süsteemidel on konstantne mass, samas kui avatud süsteemidel on erinev mass.

Lisaks on tegurite kontrollimisel erinevus ka suletud süsteemi ja avatud süsteemi vahel. See tähendab, et erinevalt suletud süsteemist on avatud süsteemis keeruline energiavoogu ja muid parameetreid kontrollida.

Kokkuvõte - suletud süsteem vs avatud süsteem

Süsteem on osa, mis toimub ümbritsevas. Süsteemi ja ümbritseva vahel on erinevat tüüpi kontakte. Seega on olemas kaks süsteemi; avatud ja suletud süsteem. Peamine erinevus suletud süsteemi ja avatud süsteemi vahel on see, et suletud süsteemis ei vahetu asi ümbritsevaga, vaid energia vahetub ümbritsevaga, avatud süsteemis aga nii aine kui ka energia vahetus ümbritsevaga.

Viide:

1. Libretekstid. "Süsteem ja selle ümbruskond." Keemia LibreTexts, Libretexts, 21. juuli 2016. Saadaval siin

Pilt viisakalt:

1. "Süsteemi piir" - Wavesmikey, jälgib Stannered (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu 

2. „Esimene seaduse avatud süsteem” (üldkasutatav) Commonsi Wikimedia kaudu