Разница между изолированной системой и закрытой системой

ключевое отличие между изолированной системой и закрытой системой является то, что изолированные системы не могут обмениваться веществом и энергией с окружающими, но, хотя замкнутые системы тоже не могут обмениваться веществом с окружающими, они могут обмениваться энергией.

Для простоты изучения химии мы разделяем вселенную на две части. Часть, которую мы собираемся изучить, - это «система», а остальное - «окружение». Например, система может быть организмом, реакционным сосудом или даже отдельной клеткой. Существует граница между системой и окружением. Граница определяет область действия системы. Иногда материя и энергия обмениваются через эти границы. Кроме того, мы можем классифицировать систему на две категории; это открытая система и закрытая система. Изолированная система - это форма закрытой системы.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое изолированная система
3. Что такое закрытая система
4. Сравнение бок о бок - изолированная система и закрытая система в табличной форме
5. Резюме

Что такое изолированная система?

Изолированная система - это форма замкнутой системы. Но он отличается от замкнутой системы тем, что не имеет ни механического, ни термического контакта с окружающей средой. Это значит; изолированные системы не могут обмениваться веществом и энергией с окружающими. Кроме того, эти системы достигают термодинамического равновесия во времени, уравновешивая давление, температуру или другие параметры..

Практически, изолированной системы не существует, потому что все вещи взаимодействуют друг с другом определенным образом. Однако мы можем рассматривать всю вселенную как изолированную систему, учитывая, что материя и энергия не переносятся за пределы вселенной. Теоретически это полезно при построении моделей. Например, первый и второй термодинамические законы описывают изолированную систему.

Рисунок 01: Сравнение изолированной системы с открытыми и закрытыми системами

первый закон термодинамики утверждает, что «внутренняя энергия изолированной системы постоянна». второй закон термодинамики говорит, что «энтропия изолированной системы увеличивается в ходе спонтанного процесса». Однако этот закон справедлив только для изолированных систем. Энтропия будет увеличиваться со временем в изолированной системе и достигнет максимального значения в равновесии. Короче говоря, общая энергия этих систем никогда не может увеличиться. Таким образом, энтропия никогда не может уменьшаться.

Что такое закрытая система?

В замкнутой системе вещество не может пройти через границу. Поэтому материя внутри замкнутой системы всегда одна и та же. Однако в системе такого типа энергия обменивается с окружающей средой. Например, когда происходит реакция, система может расширяться, или она может передавать энергию окружающим, если она находится при более низкой температуре..

Рисунок 02: Система и ее окружение, разделенные границей

Пример: если мы накрываем крышку теплой чашки чая крышкой, то она становится закрытой системой. Там пар не может покинуть систему. Кроме того, молекулы газа в окружающей среде не могут попасть в систему. Следовательно, нет обмена веществом. Однако тепло чая обменивается с окружающими. Мы можем почувствовать тепло, если дотронемся до крышки чашки. Поэтому энергия выходит наружу как тепловая энергия. Там система достигает равновесия с окружающей средой, когда температура внутри и снаружи системы становится равной.

В чем разница между изолированной системой и закрытой системой?

Граница разделяет систему и ее окружение. Мы можем назвать систему как открытую или закрытую систему в зависимости от обмена веществом и энергией через эту границу. Изолированная система также является формой замкнутой системы. Ключевое различие между изолированной системой и закрытой системой заключается в том, что изолированные системы не могут обмениваться веществом и энергией с окружающими, но, хотя закрытые системы не могут обмениваться веществом с окружающими, они могут обмениваться энергией..

В качестве другого важного различия между изолированной системой и замкнутой системой, мы можем сказать, что энтропия изолированной системы никогда не может уменьшаться, тогда как энтропия замкнутой системы может уменьшаться. Кроме того, изолированные системы являются теоретическими; это означает, что эти системы не существуют в реальности. Тем не менее, закрытые системы существуют в реальности.

Резюме - Изолированная система против закрытой системы

Системы бывают двух типов; это открытая система и закрытая система. Изолированные системы также являются типом закрытой системы. Однако между ними мало различий. Ключевое различие между изолированной системой и замкнутой системой заключается в том, что изолированные системы не могут обмениваться веществом и энергией с окружающими, но, хотя замкнутые системы тоже не могут обмениваться веществом с окружающими, они могут обмениваться энергией..

Ссылка:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. «Определение замкнутой системы (наука)». ThoughtCo, 22 июня 2018. Доступно здесь 
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. «Определение изолированной системы». ThoughtCo, 12 июля 2017 г. Доступно здесь  

Изображение предоставлено:

1. «Diagram Systems». Автор: Alkh.Alwa - собственная работа, (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia.  
2. «Граница системы». Автор: Wavesmikey, (Public Domain) через Викисклад Commons.