Pagrindinis skirtumas tarp uždaros sistemos ir atviros sistemos yra tas, kad uždaroje sistemoje materija nesikeičia su aplinkiniais, o energija keičiasi su aplinkiniais, o atviroje sistemoje materija ir energija keičiasi su aplinkiniais. aplink.
Chemijos tikslais visatą galime padalyti į dvi dalis; „sistema“ir „aplinka“. Sistema gali būti organizmas, reakcijos indas ar net viena ląstelė. Tarp sistemos ir aplinkos yra ribos. Sistemos apimtis priklauso nuo šių ribų. Kartais materijos ir energija keičiasi per šias ribas. Sistemas galime atskirti pagal jų sąveikos rūšį arba vykstančių mainų tipus. Be to, šias sistemas galime suskirstyti į dvi: atvirąsias ir uždarąsias.
Kas yra uždara sistema?
Jei materija nepereina per ribą, tada tokią sistemą vadiname uždara sistema. Tačiau uždaroje sistemoje energija keičiasi su aplinka. Uždaroje sistemoje esmė visada yra ta pati. Kai įvyksta reakcija, sistema gali plėstis arba perduoti energiją aplinkai, jei jos temperatūra yra žemesnė. Pavyzdžiui, kai stūmoklyje yra suspaustas skystis, tai yra uždara sistema. Ten skysčio masė nesikeičia, bet tūris gali keistis.
01 pav. Sistema ir jos ribos, susiliečiančios su aplinkiniais
Izoliuota sistema taip pat yra uždara sistema. Tačiau ji skiriasi nuo uždaros sistemos, nes izoliuota sistema neturi nei mechaninio, nei šiluminio kontakto su aplinka. Laikui bėgant izoliuotos sistemos pasiekia termodinaminę pusiausvyrą, subalansuodamos slėgį, temperatūrą ar kitus skirtumus.
Kas yra atvira sistema?
Atviroje sistemoje materija ir energija pereina per ribą tarp sistemos ir aplinkos. Kadangi jis yra atviras, jis nuolat bendrauja su aplinkiniais. Pavyzdžiui, mūsų kūnas yra atvira sistema. Sunku kontroliuoti energijos srautą į atvirą sistemą ir iš jos. Be to, energijos balansas taip pat yra sudėtingas. Kadangi ji atvira, sistemos masė nebūtinai yra pastovi; greičiau jo tūris yra pastovus.
01 pav. Pirmasis termodinamikos dėsnis: atvira sistema
Pirmasis termodinamikos dėsnis yra susijęs su atviromis sistemomis. Ji teigia apie atviros sistemos vidinę energiją. Sistemos vidinę energiją galime pakeisti atlikdami sistemos darbus arba šildydami. Atviros sistemos vidinės energijos pokytis yra lygus energijos kiekiui, kurį turime pridėti prie sistemos (šildant ar dirbant), atėmus kiekį, prarastą dėl ištekėjusios medžiagos ir energijos nuostolių dėl darbo, kurį atliko sistema. sistema.
Kuo skiriasi uždara ir atvira sistema?
Jei materija neperžengia ribos, tai tokia sistema yra uždara sistema. Tuo tarpu atviroje sistemoje tiek medžiaga, tiek energija perduodama per ribą tarp sistemos ir aplinkos. Todėl pagrindinis skirtumas tarp uždaros sistemos ir atviros sistemos yra tas, kad uždaros sistemos neleidžia keistis medžiagomis tarp sistemos ir aplinkos, o atvira sistema leidžia keistis medžiagomis. Be to, kitas skirtumas tarp uždaros ir atviros sistemos yra tas, kad uždarų sistemų masė yra pastovi, o atvirų sistemų masė yra kintama.
Be to, tarp uždaros sistemos ir atviros sistemos taip pat yra skirtumas kontroliuojant veiksnius. Tai yra, skirtingai nei uždaroje sistemoje, atviroje sistemoje sunku valdyti energijos srautą ir kitus parametrus.
Santrauka – uždara sistema prieš atvirą sistemą
Sistema yra dalis, kuri yra aplinkoje. Tarp sistemos ir aplinkos yra įvairių tipų kontaktai. Atitinkamai yra dvi sistemos; atvira sistema ir uždara sistema. Pagrindinis skirtumas tarp uždaros sistemos ir atviros sistemos yra tas, kad uždaroje sistemoje materija nesikeičia su aplinkiniais, o energija keičiasi su aplinkiniais, tuo tarpu atviroje sistemoje medžiaga ir energija keičiasi su aplinkiniais.
