تفاوت کلیدی بین سیستم بسته و سیستم باز این است که در یک سیستم بسته، ماده با محیط اطراف مبادله نمی کند، بلکه انرژی با محیط مبادله می شود، در حالی که در یک سیستم باز، هم ماده و هم انرژی با محیط مبادله می کنند. اطراف.
برای هدف شیمی، می توانیم جهان را به دو قسمت تقسیم کنیم. «سیستم» و «پیرامون». یک سیستم می تواند یک ارگانیسم، یک ظرف واکنش یا حتی یک سلول واحد باشد. مرزهایی بین یک سیستم و محیط اطراف وجود دارد. دامنه سیستم به این مرزها بستگی دارد. گاهی اوقات مواد و انرژی از طریق این مرزها مبادله می شود.ما می‌توانیم سیستم‌ها را بر اساس نوع تعاملی که دارند یا انواع مبادلاتی که انجام می‌دهند، تشخیص دهیم. علاوه بر این، می‌توان این سیستم‌ها را به دو دسته سیستم‌های باز و سیستم‌های بسته طبقه‌بندی کرد.
سیستم بسته چیست؟
اگر ماده از طریق مرز منتقل نشود، آن نوع سیستم را به عنوان یک سیستم بسته می نامیم. با این حال، در یک سیستم بسته انرژی با محیط اطراف مبادله می شود. موضوع درون یک سیستم بسته همیشه یکسان است. هنگامی که واکنشی اتفاق می افتد، سیستم می تواند منبسط شود، یا اگر در دمای پایین تر باشد، می تواند انرژی را به محیط اطراف منتقل کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک سیال در یک پیستون فشرده شده است، یک سیستم بسته است. در آنجا جرم مایع تغییر نمی کند، اما حجم آن ممکن است تغییر کند.
شکل 01: سیستم و مرز آن در تماس با محیط اطراف
یک سیستم ایزوله نیز یک سیستم بسته است. با این حال، با یک سیستم بسته متفاوت است، زیرا سیستم ایزوله نه تماس مکانیکی و نه حرارتی با محیط اطراف خود دارد. با گذشت زمان، سیستم های ایزوله با متعادل کردن فشار، دما یا سایر تفاوت ها به تعادل ترمودینامیکی می رسند.
سیستم باز چیست؟
در یک سیستم باز، ماده و انرژی از طریق مرز بین سیستم و محیط اطراف منتقل می شود. از آنجایی که باز است، به طور مداوم با محیط اطراف در تعامل است. به عنوان مثال، بدن ما یک سیستم باز است. کنترل جریان انرژی در داخل و خارج از یک سیستم باز دشوار است. علاوه بر این، تعادل انرژی نیز دشوار است. از آنجایی که باز است، جرم سیستم لزوماً ثابت نیست. بلکه حجم آن ثابت است.
شکل 01: قانون اول ترمودینامیک: سیستم باز
قانون اول ترمودینامیک به سیستم های باز مربوط می شود. در مورد انرژی داخلی یک سیستم باز بیان می کند. ما می توانیم انرژی داخلی یک سیستم را با انجام کار روی سیستم یا گرمایش تغییر دهیم. تغییر انرژی داخلی یک سیستم باز برابر با مقدار انرژی است که باید به سیستم اضافه کنیم (از طریق گرم کردن یا انجام کار) منهای مقدار از دست رفته در اثر خروج ماده و اتلاف انرژی در اثر کار توسط سیستم.
تفاوت بین سیستم بسته و سیستم باز چیست؟
اگر ماده از طریق مرز منتقل نشود، آن نوع سیستم یک سیستم بسته است. در حالی که در یک سیستم باز، هم ماده و هم انرژی از طریق مرز بین سیستم و محیط اطراف منتقل می شوند. بنابراین، تفاوت اصلی بین سیستم بسته و سیستم باز این است که سیستم های بسته اجازه تبادل ماده بین سیستم و اطراف را نمی دهند در حالی که سیستم باز اجازه تبادل ماده را می دهد.علاوه بر این، تفاوت دیگر بین سیستم بسته و سیستم باز این است که سیستم های بسته دارای جرم ثابت هستند در حالی که سیستم های باز دارای جرم متغیر هستند.
علاوه بر این، بین سیستم بسته و سیستم باز در کنترل عوامل نیز تفاوت وجود دارد. یعنی برخلاف سیستم بسته، در سیستم باز کنترل جریان انرژی و سایر پارامترها مشکل است.
خلاصه - سیستم بسته در مقابل سیستم باز
سیستم بخشی است که در اطراف ایجاد می شود. انواع مختلفی از تماس ها بین سیستم و محیط اطراف وجود دارد. بر این اساس، دو سیستم وجود دارد. یک سیستم باز و یک سیستم بسته. تفاوت اصلی بین سیستم بسته و سیستم باز در این است که در یک سیستم بسته، ماده با اطراف مبادله نمی شود، بلکه انرژی با محیط مبادله می شود در حالی که در یک سیستم باز، هم ماده و هم انرژی با محیط مبادله می کنند.
