Skillnad mellan isolerat system och slutet system

De nyckelskillnad mellan isolerat system och slutet system är det de isolerade systemen kan inte utbyta både materia och energi med omgivningen, men även om de slutna systemen inte kan byta materia med omgivningen, kan det utbyta energin.

För enkelheten att studera kemi delar vi universum i två delar. Den del vi ska studera är "systemet", och resten är "omgivande". Ett system kan exempelvis vara en organism, ett reaktionskärl eller till och med en enda cell. Det finns en gräns mellan ett system och omgivningen. Gränsen definierar systemets omfattning. Ibland växlar materien och energin genom dessa gränser. Dessutom kan vi klassificera ett system i två kategorier; de är det öppna systemet och det stängda systemet. Ett isolerat system är en form av ett slutet system.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är isolerat system
3. Vad är stängt system
4. Jämförelse vid sida vid sida - Isolerat system vs stängt system i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är isolerat system?

Ett isolerat system är en form av ett slutet system. Men det skiljer sig från ett slutet system eftersom det varken har mekanisk eller termisk kontakt med omgivningen. Det betyder; De isolerade systemen kan inte utbyta både materia och energi med omgivningen. Vidare når dessa system termodynamisk jämvikt med tiden, genom att balansera trycket, temperaturen eller andra parametrar.

Praktiskt taget existerar inte ett isolerat system eftersom alla saker interagerar med varandra på vissa sätt. Vi kan emellertid betrakta hela universum som ett isolerat system, med tanke på att det inte finns någon överföring av materia och energi utanför universum. Teoretiskt är detta användbart vid konstruktion av modeller. Till exempel beskriver de första och andra termodynamiska lagarna ett isolerat system.

Figur 01: Jämförelse av isolerat system med öppna och slutna system

De första lagen om termodynamik säger att "inre energi i ett isolerat system är konstant" andra lagen om termodynamik säger att "entropin för ett isolerat system ökar under en spontan process". Denna lag gäller dock endast för isolerade system. Entropin ökar över tid i ett isolerat system och kommer att nå det maximala värdet vid jämvikten. Kortfattat kan den totala energin i dessa system aldrig öka. Således kan entropin aldrig minska.

Vad är stängt system?

I ett slutet system kan materia inte passera genom gränsen. Därför är frågan i ett slutet system alltid detsamma. Men i denna typ av system växlar energin med omgivningen. Till exempel, när en reaktion händer kan systemet expandera, eller det kan överföra energin till omgivningen om den har lägre temperatur.

Figur 02: Ett system och dess omgivande separerade av en gräns

Ex: Om vi ​​täcker toppen av en varm kopp te med lock, blir det ett slutet system. Där kan ångan inte komma undan systemet. Gasmolekylerna i omgivningen kan också inte komma in i systemet. Därför finns det ingen utbyte av materia. Men värmen i te byter ut med omgivningen. Vi kan känna värmen om vi rör på lockets lock. Därför kommer energin ut som värmeenergi. Där uppnår systemet en jämvikt med omgivningen när temperaturen inom och utanför systemet blir lika.

Vad är skillnaden mellan isolerat system och slutet system?

En gräns skiljer ett system och dess omgivande. Vi kan namnet ett system som antingen ett öppet eller ett slutet system beroende på utbyte av materia och energi genom denna gräns. Ett isolerat system är också en form av ett slutet system. Nyckelfaktorn mellan isolerat system och slutet system är att de isolerade systemen inte kan utbyta både materia och energi med omgivningen, men även om de slutna systemen inte kan byta materia med omgivningen, kan den utbyta energin.

Som en annan viktig skillnad mellan isolerat system och slutet system kan vi säga att entropin hos ett isolerat system aldrig kan minska medan entropin hos ett slutet system kan minska. Dessutom är isolerade system teoretiska; det betyder att dessa system inte finns i verkligheten. Dock finns slutna system i verkligheten.

Sammanfattning - Isolerat system vs stängt system

Systemen är av två typer; de är det öppna systemet och det stängda systemet. Isolerade system är också en typ av slutet system. Det finns dock få skillnader mellan dem. Huvudskillnaden mellan isolerat system och slutet system är att de isolerade systemen inte kan utbyta både materia och energi med omgivningen, men även om de slutna systemen inte kan byta materia med omgivningen, kan det utbyta energin.

Referens:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Closed System Definition (Science)." ThoughtCo, 22 juni, 2018. Tillgänglig här 
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Isolerad systemdefinition." ThoughtCo, Jul 12, 2017. Tillgänglig här  

Image Courtesy:

1. "Diagram Systems" av Alkh.Alwa - eget arbete, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia  
2. "Systemgränsen" Av Wavesmikey, (Public Domain) via Commons Wikimedia