Ключевое различие между закрытой системой и открытой системой заключается в том, что в закрытой системе происходит обмен не веществом с окружающей средой, а обменом энергии с окружающей средой, тогда как в открытой системе и материя, и энергия обмениваются с окружающей средой. окружающие.
Для целей химии мы можем разделить вселенную на две части; «система» и «окружение». Система может быть организмом, реакционным сосудом или даже отдельной клеткой. Существуют границы между системой и окружающей средой. Объем системы зависит от этих границ. Иногда материя и энергия обмениваются через эти границы. Мы можем различать системы по типу взаимодействий, которые они имеют, или по типам обмена. Более того, мы можем разделить эти системы на две категории: открытые системы и закрытые системы.
Что такое закрытая система?
Если материя не проходит через границу, то такую систему мы называем закрытой системой. Однако в замкнутой системе происходит обмен энергией с окружающей средой. Материя внутри замкнутой системы всегда одна и та же. Когда происходит реакция, система может расширяться или передавать энергию окружающей среде, если она имеет более низкую температуру. Например, когда в поршне сжата жидкость, это замкнутая система. Там масса жидкости не меняется, но может измениться объем.
Рисунок 01: Система и ее границы в контакте с окружающей средой
Изолированная система также является закрытой системой. Однако она отличается от закрытой системы тем, что изолированная система не имеет ни механического, ни теплового контакта с окружающей средой. Со временем изолированные системы достигают термодинамического равновесия, уравновешивая давление, температуру или другие различия.
Что такое открытая система?
В открытой системе материя и энергия переходят через границу между системой и окружающей средой. Поскольку он открыт, он постоянно взаимодействует с окружающим миром. Например, наше тело - открытая система. Трудно контролировать поток энергии в открытой системе и из нее. Кроме того, энергетический баланс также затруднен. Поскольку она открыта, масса системы не обязательно постоянна; скорее его объем постоянен.
Рисунок 01: Первый закон термодинамики: открытая система
Первый закон термодинамики относится к открытым системам. В нем говорится о внутренней энергии открытой системы. Мы можем изменить внутреннюю энергию системы, либо совершая над системой работу, либо нагревая ее. Изменение внутренней энергии открытой системы равно количеству энергии, которое нам необходимо добавить в систему (путем нагревания или совершения работы) за вычетом количества потерянного на вытекание вещества и потери энергии за счет работы, совершенной системой. система.
В чем разница между закрытой системой и открытой системой?
Если материя не проходит через границу, то такая система является закрытой системой. Тогда как в открытой системе и вещество, и энергия переходят через границу между системой и окружающей средой. Следовательно, ключевое различие между закрытой системой и открытой системой заключается в том, что закрытые системы не допускают никакого обмена материей между системой и окружающей средой, в то время как открытая система допускает обмен материей. Кроме того, еще одно различие между закрытой системой и открытой системой заключается в том, что закрытые системы имеют постоянную массу, тогда как открытые системы имеют переменную массу.
Более того, существует также разница между закрытой системой и открытой системой в управлении факторами. То есть, в отличие от закрытой системы, в открытой сложно контролировать поток энергии и другие параметры.
Резюме – закрытая система против открытой системы
Система – это часть, которая встречается в окружающем. Существуют различные типы контактов между системой и окружающей средой. Соответственно есть две системы; открытая система и закрытая система. Ключевое различие между закрытой системой и открытой системой заключается в том, что в закрытой системе происходит обмен не веществом с окружающей средой, а обменом энергии с окружающей средой, тогда как в открытой системе с окружающей средой обменивается как материя, так и энергия.
