Atšķirība starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu

galvenā atšķirība starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu tas ir izolētās sistēmas nevar apmainīties gan ar enerģiju, gan ar enerģiju ar apkārtējo, bet, kaut arī arī slēgtās sistēmas nevar apmainīties ar matēriju ar apkārtējo, tā var apmainīties ar enerģiju.

Lai atvieglotu ķīmijas studijas, mēs sadalām Visumu divās daļās. Daļa, ko mēs mācīsimies, ir “sistēma”, bet pārējā - “apkārtējā”. Piemēram, sistēma var būt organisms, reakcijas trauks vai pat viena šūna. Starp sistēmu un apkārtējo ir robeža. Robeža nosaka sistēmas darbības jomu. Dažreiz vielas un enerģijas apmaiņa notiek caur šīm robežām. Turklāt sistēmu var iedalīt divās kategorijās; tās ir atvērtā un slēgtā sistēma. Izolēta sistēma ir slēgtas sistēmas forma.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir izolēta sistēma
3. Kas ir slēgtā sistēma
4. Salīdzinājums blakus - izolēta sistēma pret slēgtu sistēmu tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir izolēta sistēma?

Izolēta sistēma ir slēgtas sistēmas forma. Tomēr tas atšķiras no slēgtas sistēmas ar to, ka tai nav ne mehāniska, ne termiska kontakta ar apkārtējo. Tas nozīmē; izolētās sistēmas nevar apmainīties gan ar matēriju, gan ar enerģiju ar apkārtējo. Turklāt šīs sistēmas laika gaitā sasniedz termodinamisko līdzsvaru, līdzsvarojot spiedienu, temperatūru vai citus parametrus.

Praktiski izolēta sistēma neeksistē, jo visas lietas savstarpēji mijiedarbojas noteiktos veidos. Tomēr mēs varam uzskatīt visu Visumu kā izolētu sistēmu, ņemot vērā, ka matērija un enerģija netiek pārnesta ārpus Visuma. Teorētiski tas ir noderīgi, konstruējot modeļus. Piemēram, pirmais un otrais termodinamikas likums apraksta izolētu sistēmu.

01. attēls. Izolētās sistēmas salīdzinājums ar atvērto un slēgto sistēmu

pirmais termodinamikas likums teikts, ka “izolētas sistēmas iekšējā enerģija ir nemainīga”. otrais termodinamikas likums saka, ka "spontāna procesa laikā palielinās izolētas sistēmas entropija." Tomēr šis likums attiecas tikai uz izolētām sistēmām. Entropija laika gaitā palielināsies izolētā sistēmā un sasniegs maksimālo vērtību līdzsvara stāvoklī. Īsumā, šo sistēmu kopējā enerģija nekad nevar pieaugt. Tādējādi entropija nekad nevar samazināties.

Kas ir slēgtā sistēma?

Slēgtā sistēmā matērija nevar iziet cauri robežai. Tāpēc jautājums slēgtā sistēmā vienmēr ir vienāds. Tomēr šāda veida sistēmās enerģija apmainās ar apkārtējo. Piemēram, kad notiek reakcija, sistēma var izvērsties vai arī tā var nodot enerģiju apkārtējiem, ja tā ir zemākā temperatūrā.

02 attēls: Sistēma un tās apkārtne, kas atdalīta ar robežu

Piem., Ja mēs ar vāku pārklājam siltas tējas tases augšdaļu, tad tā kļūst par slēgtu sistēmu. Tur tvaiks nevar izbēgt no sistēmas. Arī apkārt esošās gāzes molekulas nevar iekļūt sistēmā. Līdz ar to nav apmaiņas. Tomēr tējas karstums apmainās ar apkārtējiem. Karstumu mēs varam sajust, ja pieskaramies krūzes vākam. Tāpēc enerģija ārā nonāk kā siltumenerģija. Tur sistēma sasniedz līdzsvaru ar apkārtējo, kad temperatūra sistēmā un ārpus tās kļūst vienāda.

Kāda ir atšķirība starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu?

Robeža atdala sistēmu un tās apkārtni. Sistēmu mēs varam nosaukt par atvērtu vai slēgtu, atkarībā no vielas un enerģijas apmaiņas caur šo robežu. Izolēta sistēma ir arī slēgtas sistēmas forma. Galvenā atšķirība starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu ir tā, ka izolētās sistēmas nevar apmainīties gan ar enerģiju, gan ar enerģiju ar apkārtējo, bet, lai arī slēgtās sistēmas nevar apmainīties ar matēriju ar apkārtējo, tā var apmainīties ar enerģiju.

Kā vēl vienu būtisku atšķirību starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu mēs varam teikt, ka izolētas sistēmas entropija nekad nevar samazināties, savukārt slēgtas sistēmas entropija var samazināties. Turklāt izolētās sistēmas ir teorētiskas; tas nozīmē, ka šīs sistēmas patiesībā neeksistē. Tomēr realitātē pastāv slēgtas sistēmas.

Kopsavilkums - izolēta sistēma pret slēgtu sistēmu

Sistēmas ir divu veidu; tās ir atvērtā un slēgtā sistēma. Izolētas sistēmas ir arī slēgtas sistēmas tips. Tomēr starp tām ir maz atšķirību. Galvenā atšķirība starp izolētu sistēmu un slēgtu sistēmu ir tā, ka izolētās sistēmas nevar apmainīties gan ar enerģiju, gan ar enerģiju ar apkārtējo, bet, lai arī arī slēgtās sistēmas nevar apmainīties ar matēriju ar apkārtējo, tā var apmainīties ar enerģiju..

Atsauce:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. “Slēgtas sistēmas definīcija (zinātne).” ThoughtCo, 2018. gada 22. jūnijs. Pieejams šeit 
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. “Izolētas sistēmas definīcija.” ThoughtCo, 2017. gada 12. jūlijs. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1. Alkh.Alwa “Diagram Systems” - Savs darbs, (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia  
2. “Sistēmas robeža” Autors Wavesmikey (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia