Skillnad mellan stängt system och öppet system

De nyckelskillnad mellan slutet system och öppet system är det i ett slutet system växlar frågan inte med omgivningen utan energibyten med omgivningen, medan i ett öppet system, både materia och energiutbyte med omgivningen.

För kemi kan vi dela universum i två delar; "System" och "de omgivande". Ett system kan vara en organism, ett reaktionskärl eller till och med en enda cell. Det finns gränser mellan ett system och omgivningen. Systemets omfattning beror på dessa gränser. Ibland frågor och energiutbyte genom dessa gränser. Vi kan skilja systemen genom de slags interaktioner de har eller genom de olika typerna av utbyten. Dessutom kan vi klassificera dessa system i två som öppna system och slutna system.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är ett slutet system
3. Vad är ett öppet system
4. Sida vid sida-jämförelse - stängt system vs öppet system i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är ett slutet system?

Om materia inte överförs via gränsen, så kallar vi den typen av system som ett slutet system. Men i ett slutet system växlar energi med omgivningen. Saken i ett slutet system är alltid detsamma. När en reaktion händer kan systemet expandera, eller det kan överföra energi till omgivningen om det befinner sig vid en lägre temperatur. Till exempel, när det finns en vätska komprimerad i en kolv, är det ett slutet system. Där förändras inte vätskans massa, men volymen kan ändras.

Figur 01: System och dess gräns i kontakt med omgivningen

Ett isolerat system är också ett slutet system. Det skiljer emellertid från ett slutet system, eftersom det isolerade systemet varken har mekanisk eller termisk kontakt med omgivningen. Med tiden når isolerade system termodynamisk jämvikt genom att balansera trycket, temperaturen eller andra skillnader.

Vad är ett öppet system?

I ett öppet system överför materien och energin genom gränsen mellan systemet och omgivningen. Eftersom den är öppen interagerar den kontinuerligt med omgivningen. Till exempel är vår kropp ett öppet system. Det är svårt att kontrollera energiflödet in och ut ur ett öppet system. Dessutom är energibalansen också svår. Eftersom den är öppen är systemets massa inte nödvändigtvis konstant; snarare dess volym är konstant.

Figur 01: Termodynamikens första lag: Öppet system

Första lagen om termodynamik avser öppna system. Det står om den inre energin hos ett öppet system. Vi kan ändra systemets inre energi, antingen genom att arbeta med systemet eller värme. Förändringen av inre energi i ett öppet system är lika med den mängd energi som vi behöver lägga till systemet (genom uppvärmning eller arbete) minus mängd som förlorats genom att materialet flyter ut och energiförlust på grund av att arbetet har utförts av systemet.

Vad är skillnaden mellan stängt system och öppet system?

Om saken inte överförs via gränsen, är den typen av system ett slutet system. Medan ett öppet system överför både materia och energi genom gränsen mellan systemet och omgivningen. Därför är huvudskillnaden mellan slutet system och öppet system att de slutna systemen inte tillåter något utbyte av materia mellan systemet och omgivningen medan det öppna systemet tillåter utbyte av materia. Vidare är en annan skillnad mellan stängt system och öppet system att de slutna systemen har en konstant massa medan de öppna systemen har en varierande massa.

Dessutom finns det också en skillnad mellan stängt system och öppet system för att styra faktorerna. Det är, till skillnad från i slutet system, i ett öppet system, det är svårt att kontrollera energiflödet och andra parametrar.

Sammanfattning - Stängt system vs öppet system

Ett system är en del som inträffar i omgivningen. Det finns olika typer av kontakter mellan systemet och omgivningen. Följaktligen finns det två system; ett öppet system och ett slutet system. Huvudskillnaden mellan stängt system och öppet system är att i ett slutet system växlar materien inte med omgivningen, men energibyten med omgivningen, medan i ett öppet system, både materia och energiutbyte med omgivningen.

Referens:

1. Libretexts. "Ett system och dess omgivningar." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1. "Systemgräns" Av Wavesmikey, spåras av Stannered (Public Domain) via Commons Wikimedia 

2. "Första lagen öppet system" (Public Domain) via Commons Wikimedia