La diferència clau entre un sistema tancat i un sistema obert és que en un sistema tancat, la matèria no intercanvia amb l'entorn sinó que l'energia s'intercanvia amb l'entorn, mentre que en un sistema obert, tant la matèria com l'energia s'intercanvien amb l'entorn. voltant.
A efectes de la química, podem dividir l'univers en dues parts; "sistema" i "l'entorn". Un sistema pot ser un organisme, un vas de reacció o fins i tot una sola cèl·lula. Hi ha límits entre un sistema i l'entorn. L'abast del sistema depèn d'aquests límits. De vegades les matèries i els intercanvis d'energia a través d'aquests límits. Podem distingir els sistemes pel tipus d'interaccions que tenen o pel tipus d'intercanvis que tenen lloc. A més, podem classificar aquests sistemes en dos sistemes oberts i sistemes tancats.
Què és un sistema tancat?
Si la matèria no es transfereix a través del límit, llavors anomenem aquest tipus de sistema com a sistema tancat. Tanmateix, en un sistema tancat l'energia intercanvia amb l'entorn. La matèria dins d'un sistema tancat és sempre la mateixa. Quan es produeix una reacció, el sistema es pot expandir, o pot transferir energia a l'entorn si es troba a una temperatura més baixa. Per exemple, quan hi ha un fluid comprimit en un pistó, és un sistema tancat. Allà la massa del fluid no canvia, però el volum pot canviar.
Figura 01: el sistema i el seu límit en contacte amb l'entorn
Un sistema aïllat també és un sistema tancat. Tanmateix, es diferencia d'un sistema tancat, perquè el sistema aïllat no té contacte ni mecànic ni tèrmic amb el seu entorn. Amb el temps, els sistemes aïllats assoleixen l'equilibri termodinàmic equilibrant la pressió, la temperatura o altres diferències.
Què és un sistema obert?
En un sistema obert, la matèria i l'energia es transfereixen a través del límit entre el sistema i l'entorn. Com que està obert, interactua contínuament amb l'entorn. Per exemple, el nostre cos és un sistema obert. És difícil controlar el flux d'energia dins i fora d'un sistema obert. A més, el balanç energètic també és difícil. Com que és obert, la massa del sistema no és necessàriament constant; més aviat el seu volum és constant.
Figura 01: Primera llei de la termodinàmica: sistema obert
La primera llei de la termodinàmica es relaciona amb els sistemes oberts. Afirma sobre l'energia interna d'un sistema obert. Podem canviar l'energia interna d'un sistema ja sigui treballant en el sistema o escalfant. El canvi d'energia interna d'un sistema obert és igual a la quantitat d'energia que hem d'afegir al sistema (mitjançant l'escalfament o fent treball) menys la quantitat perduda per la matèria que surt i la pèrdua d'energia deguda al treball feta pel sistema.
Quina diferència hi ha entre el sistema tancat i el sistema obert?
Si la matèria no es transfereix a través del límit, aquest tipus de sistema és un sistema tancat. Mentre que, en un sistema obert, tant la matèria com l'energia es transfereixen a través del límit entre el sistema i l'entorn. Per tant, la diferència clau entre el sistema tancat i el sistema obert és que els sistemes tancats no permeten cap intercanvi de matèria entre el sistema i l'entorn, mentre que el sistema obert permet els intercanvis de matèria. A més, una altra diferència entre el sistema tancat i el sistema obert és que els sistemes tancats tenen una massa constant mentre que els sistemes oberts tenen una massa variable.
A més, també hi ha una diferència entre el sistema tancat i el sistema obert en el control dels factors. És a dir, a diferència del sistema tancat, en un sistema obert és difícil controlar el flux d'energia i altres paràmetres.
Resum: sistema tancat vs sistema obert
Un sistema és una part que es produeix a l'entorn. Hi ha diferents tipus de contactes entre el sistema i l'entorn. En conseqüència, hi ha dos sistemes; un sistema obert i un sistema tancat. La diferència clau entre un sistema tancat i un sistema obert és que en un sistema tancat, la matèria no intercanvia amb l'entorn sinó que l'energia s'intercanvia amb l'entorn, mentre que en un sistema obert, tant la matèria com l'energia intercanvien amb l'entorn.
