Forskellen mellem isoleret system og lukket system

Det vigtigste forskel mellem isoleret system og lukket system er det de isolerede systemer kan ikke udveksle både stof og energi med det omgivende, men selvom de lukkede systemer heller ikke kan udveksle stof med det omgivende, kan det udveksle energien.

For at lette studiet af kemi deler vi universet i to dele. Den del, vi skal studere, er "systemet", og resten er det "omgivende". For eksempel kan et system være en organisme, en reaktionsbeholder eller endda en enkelt celle. Der er en grænse mellem et system og det omkringliggende. Grænsen definerer omfanget af systemet. Nogle gange udveksles sagen og energien gennem disse grænser. Desuden kan vi klassificere et system i to kategorier; de er det åbne system og det lukkede system. Et isoleret system er en form for et lukket system.

INDHOLD

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

Hvad er isoleret system?

Et isoleret system er en form for et lukket system. Men det adskiller sig fra et lukket system, fordi det hverken har mekanisk eller termisk kontakt med dets omgivelser. Det betyder; de isolerede systemer kan ikke udveksle både stof og energi med det omgivende. Endvidere når disse systemer termodynamisk ligevægt med tiden ved at afbalancere trykket, temperaturen eller andre parametre.

Praktisk set findes der ikke et isoleret system, fordi alle tingene interagerer med hinanden på bestemte måder. Vi kan dog betragte hele universet som et isoleret system, idet vi betragter, at der ikke er nogen overførsel af stof og energi uden for universet. Teoretisk set er dette nyttigt, når man konstruerer modeller. For eksempel beskriver de første og anden termodynamiske love et isoleret system.

Figur 01: Sammenligning af isoleret system med åbne og lukkede systemer

Det første termodynamiklov siger, at den "indre energi i et isoleret system er konstant." Det anden lov om termodynamik siger, at ”entropien af ​​et isoleret system stiger i løbet af en spontan proces.” Denne lov gælder dog kun for isolerede systemer. Entropien stiger over tid i et isoleret system og når den maksimale værdi ved ligevægten. Kort sagt, den samlede energi i disse systemer kan aldrig stige. Således kan entropien aldrig aftage.

Hvad er lukket system?

I et lukket system kan stof ikke passere grænsen. Derfor er sagen inden i et lukket system altid det samme. I denne type system udveksles energien med det omgivende. Når en reaktion for eksempel sker, kan systemet ekspandere, eller det kan overføre energien til det omgivende, hvis det er ved en lavere temperatur.

Figur 02: Et system og dets omgivelser adskilt af en grænse

Eks: Hvis vi dækker toppen af ​​en varm kop te med et låg, bliver det et lukket system. Der kan dampen ikke slippe ud af systemet. Også gasmolekylerne i det omgivende kan ikke komme ind i systemet. Der er derfor ingen udveksling af stof. Te-varmen udveksles dog med det omkringliggende. Vi kan føle varmen, hvis vi rører ved låget på koppen. Derfor kommer energien ud som termisk energi. Der opnår systemet en ligevægt med omgivelserne, når temperaturen inden i og uden for systemet bliver ens.

Hvad er forskellen mellem isoleret system og lukket system?

En grænse adskiller et system og dets omgivelser. Vi kan navngive et system som enten et åbent eller et lukket system afhængigt af udvekslingen af ​​stof og energi gennem denne grænse. Et isoleret system er også en form for et lukket system. Den vigtigste forskel mellem isoleret system og lukket system er, at de isolerede systemer ikke kan udveksle både stof og energi med det omgivende, men selvom de lukkede systemer ikke kan udveksle stof med det omgivende, kan de udveksle energien.

Som en anden vigtig forskel mellem isoleret system og lukket system kan vi sige, at entropien til et isoleret system aldrig kan falde, mens entropien til et lukket system kan falde. Desuden er isolerede systemer teoretiske; det betyder, at disse systemer ikke findes i virkeligheden. Lukkede systemer findes imidlertid i virkeligheden.

Resume - Isoleret system vs lukket system

Systemer er af to typer; de er det åbne system og det lukkede system. Isolerede systemer er også en type lukket system. Der er dog få forskelle mellem dem. Den vigtigste forskel mellem isoleret system og lukket system er, at de isolerede systemer ikke kan udveksle både stof og energi med det omgivende, men selvom de lukkede systemer heller ikke kan udveksle stof med det omgivende, kan de udveksle energien.

Reference:

1. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. “Lukket systemdefinition (videnskab).” ThoughtCo, 22. juni 2018. Tilgængelig her 
2. Helmenstine, Anne Marie, ph.d. “Isoleret systemdefinition.” ThoughtCo, 12. juli, 2017. Tilgængelig her  

Billede høflighed:

1. ”Diagram Systems” Af Alkh.Alwa - Eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2. ”Systemgrænse” Af Wavesmikey, (Public Domain) via Commons Wikimedia