Forskellen mellem lukket system og åbent system

Det vigtigste forskel mellem lukket system og åbent system er det i et lukket system udveksles sagen ikke med det omgivende, men udveksler energien med det omgivende, mens der i et åbent system både materie og energiudveksling med det omgivende.

Med henblik på kemi kan vi dele universet i to dele; "System" og "det omkringliggende". Et system kan være en organisme, en reaktionsbeholder eller endda en enkelt celle. Der er grænser mellem et system og det omkringliggende. Omfanget af systemet afhænger af disse grænser. Nogle gange udveksles sager og energi gennem disse grænser. Vi kan skelne mellem systemerne efter den slags interaktion, de har, eller efter hvilke typer udvekslinger, der finder sted. Desuden kan vi klassificere disse systemer i to som åbne systemer og lukkede systemer.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er et lukket system
3. Hvad er et åbent system
4. Sammenligning side ved side - lukket system vs åbent system i tabelform
5. Resume

Hvad er et lukket system?

Hvis materie ikke overføres gennem grænsen, kalder vi den slags system som et lukket system. I et lukket system udveksler energi imidlertid med omgivelserne. Sagen i et lukket system er altid det samme. Når en reaktion sker, kan systemet ekspandere, eller det kan overføre energi til det omgivende, hvis det er ved en lavere temperatur. For eksempel, når der er en væske, der er komprimeret i et stempel, er det et lukket system. Der ændrer væskens masse sig ikke, men lydstyrken kan ændre sig.

Figur 01: System og dets grænse i kontakt med det omgivende

Et isoleret system er også et lukket system. Imidlertid adskiller det sig fra et lukket system, fordi det isolerede system hverken har mekanisk eller termisk kontakt med dets omgivelser. Med tiden når isolerede systemer termodynamisk ligevægt ved at afbalancere tryk, temperatur eller andre forskelle.

Hvad er et åbent system?

I et åbent system overføres materien og energien gennem grænsen mellem systemet og det omkringliggende. Da den er åben, interagerer den kontinuerligt med de omkringliggende. For eksempel er vores krop et åbent system. Det er svært at kontrollere energiflowet ind og ud af et åbent system. Yderligere er energibalancen også vanskelig. Da det er åbent, er systemets masse ikke nødvendigvis konstant; snarere dens volumen er konstant.

Figur 01: Termodynamikens første lov: Åbent system

Den første termodynamiklov vedrører åbne systemer. Det siger om den indre energi i et åbent system. Vi kan ændre et systems interne energi enten ved at arbejde på systemet eller opvarme. Ændringen i det indre energi i et åbent system er lig med den mængde energi, som vi har brug for at tilføje systemet (ved hjælp af opvarmning eller udførelse af arbejde) minus mængden tabt af materiale, der strømmer ud, og energitab på grund af arbejde blev udført af system.

Hvad er forskellen mellem lukket system og åbent system?

Hvis sagen ikke overføres gennem grænsen, er den slags system et lukket system. I et åbent system overføres både materie og energi gennem grænsen mellem systemet og det omkringliggende. Derfor er den vigtigste forskel mellem lukket system og åbent system, at de lukkede systemer ikke tillader nogen udveksling af stof mellem systemet og det omgivende, mens det åbne system tillader udveksling af stof. Endvidere er en anden forskel mellem lukket system og åbent system, at de lukkede systemer har en konstant masse, medens de åbne systemer har en varierende masse.

Derudover er der også en forskel mellem lukket system og åbent system ved styring af faktorer. Det er, i modsætning til i et lukket system, i et åbent system er det vanskeligt at kontrollere energiflowet og andre parametre.

Resume - Lukket system vs åbent system

Et system er en del, der forekommer i det omkringliggende. Der er forskellige typer kontakter mellem systemet og det omkringliggende. Følgelig er der to systemer; et åbent system og et lukket system. Den vigtigste forskel mellem lukket system og åbent system er, at i et lukket system udveksles sagen ikke med det omgivende, men energibytemet udveksles med det omgivende, mens det i et åbent system udveksler både materie og energiudveksling med det omgivende.

Reference:

1. Libreteksts. "Et system og dets omgivelser." Kemi LibreTexts, Libretexts, 21. juli 2016. Findes her

Billede høflighed:

1. ”Systemgrænse” Af Wavesmikey, sporet af Stannered (Public Domain) via Commons Wikimedia 

2. ”Første lov åbent system” (Public Domain) via Commons Wikimedia