Erinevus isoleeritud süsteemi ja suletud süsteemi vahel

võtme erinevus isoleeritud süsteemi ja suletud süsteemi vahel on see isoleeritud süsteemid ei saa ümbritsevaga nii ainet kui energiat vahetada, kuid kuigi ka suletud süsteemid ei suuda ümbritsevaga ainet vahetada, saab see energiat vahetada.

Keemia õppimise lihtsustamiseks jaotame universumi kaheks osaks. See osa, mida me uurima hakkame, on “süsteem” ja ülejäänu “ümbritsev”. Näiteks võib süsteem olla organism, reaktsioonianum või isegi üksik rakk. Süsteemi ja ümbritseva vahel on piir. Piir määratleb süsteemi ulatuse. Mõnikord toimub ainete ja energia vahetus nende piiride kaudu. Lisaks võime süsteemi liigitada kahte kategooriasse; need on avatud ja suletud süsteem. Isoleeritud süsteem on suletud süsteemi vorm.

SISU

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

Mis on isoleeritud süsteem?

Isoleeritud süsteem on suletud süsteemi vorm. Kuid see erineb suletud süsteemist selle poolest, et sellel pole ümbritsevat mehaanilist ega termilist kontakti. See tähendab; isoleeritud süsteemid ei suuda ümbritsevaga nii ainet kui energiat vahetada. Lisaks saavutavad need süsteemid termodünaamilise tasakaalu ajaga, tasakaalustades rõhku, temperatuuri või muid parameetreid.

Praktiliselt isoleeritud süsteemi ei eksisteeri, kuna kõik asjad interakteeruvad üksteisega teatud viisidel. Siiski võime pidada kogu universumit isoleerituks süsteemiks, arvestades, et mateeria ja energia ei kandu üle universumi. Teoreetiliselt on see kasulik mudelite konstrueerimisel. Näiteks esimene ja teine ​​termodünaamiline seadus kirjeldavad isoleeritud süsteemi.

Joonis 01: Isoleeritud süsteemi võrdlus avatud ja suletud süsteemidega

termodünaamika esimene seadus väidab, et isoleeritud süsteemi sisemine energia on konstantne. termodünaamika teine ​​seadus ütleb, et "isoleeritud süsteemi entroopia suureneb spontaanse protsessi käigus". See seadus kehtib aga ainult isoleeritud süsteemide kohta. Entroopia suureneb isoleeritud süsteemis aja jooksul ja saavutab tasakaalus maksimaalse väärtuse. Lühidalt öeldes ei saa nende süsteemide üldine energia kunagi suureneda. Seega ei saa entroopia kunagi väheneda.

Mis on suletud süsteem?

Suletud süsteemis ei saa mateeria piiri ületada. Seetõttu on asi suletud süsteemis alati sama. Kuid seda tüüpi süsteemides vahetub energia ümbritsevaga. Näiteks kui reaktsioon toimub, võib süsteem laieneda või võib madalamal temperatuuril energiat ümbritsevale energiale üle kanda.

Joonis 02: Piiriga eraldatud süsteem ja selle ümbrus

Näide. Kui katame sooja tassikese tee kaanega ülemise osa, muutub see suletud süsteemiks. Seal ei pääse aur süsteemist välja. Samuti ei saa ümbritseva gaasi molekulid süsteemi siseneda. Seega ei toimu asjade vahetust. Tee soojus vahetub aga ümbritsevaga. Kuumust võime tunda, kui puudutame tassi kaant. Seetõttu väljub energia soojusenergiana. Seal saavutab süsteem ümbritsevaga tasakaalu, kui temperatuur süsteemis ja väljaspool seda muutub võrdseks.

Mis vahe on isoleeritud süsteemil ja suletud süsteemil??

Piir eraldab süsteemi ja seda ümbritsevat. Süsteemi võime nimetada kas avatud või suletud süsteemiks, sõltuvalt aine ja energia vahetusest selle piiri kaudu. Isoleeritud süsteem on ka suletud süsteemi vorm. Isoleeritud süsteemi ja suletud süsteemi peamine erinevus on see, et isoleeritud süsteemid ei suuda ümbritsevaga vahetada nii ainet kui ka energiat, kuid kuigi suletud süsteemid ei suuda ümbritsevaga materjali vahetada, saab see vahetada energiat.

Teise olulise erinevusena isoleeritud süsteemi ja suletud süsteemi vahel võime öelda, et isoleeritud süsteemi entroopia ei saa kunagi väheneda, samal ajal kui suletud süsteemi entroopia võib väheneda. Lisaks on isoleeritud süsteemid teoreetilised; see tähendab, et neid süsteeme tegelikult ei eksisteeri. Kuid tegelikult on suletud süsteemid olemas.

Kokkuvõte - isoleeritud süsteem vs suletud süsteem

Süsteemid on kahte tüüpi; need on avatud ja suletud süsteem. Isoleeritud süsteemid on ka teatud tüüpi suletud süsteemid. Nende vahel on siiski vähe erinevusi. Isoleeritud süsteemi ja suletud süsteemi peamine erinevus seisneb selles, et isoleeritud süsteemid ei suuda ümbritsevaga nii ainet kui energiat vahetada, kuid kuigi ka suletud süsteemid ei suuda ümbritsevaga ainet vahetada, võib see vahetada energiat.

Viide:

1. Helmenstine, doktorikraad Anne Marie "Suletud süsteemi määratlus (teadus)." ThoughtCo, 22. juuni 2018. Saadaval siin 
2. Helmenstine, doktorikraad Anne Marie „Isoleeritud süsteemi määratlus”. ThoughtCo, 12. juuli 2017. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Alkh.Alwa „Diagrammsüsteemid” - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu  
2. “Süsteemi piir” - autor Wavesmikey, (üldkasutatav) Commonsi Wikimedia kaudu