Sự khác biệt giữa hệ thống khép kín và hệ thống mở

Các sự khác biệt chính giữa hệ thống khép kín và hệ thống mở là thế trong một hệ thống khép kín, vật chất không trao đổi với xung quanh nhưng, trao đổi năng lượng với xung quanh trong khi đó trong một hệ thống mở, cả vật chất và năng lượng trao đổi với xung quanh.

Với mục đích hóa học, chúng ta có thể chia vũ trụ thành hai phần; Hệ thống của người Bỉ và người xung quanh là người xung quanh. Một hệ thống có thể là một sinh vật, một bình phản ứng hoặc thậm chí là một tế bào. Có ranh giới giữa một hệ thống và xung quanh. Phạm vi của hệ thống phụ thuộc vào các ranh giới này. Đôi khi các vấn đề và trao đổi năng lượng thông qua các ranh giới. Chúng ta có thể phân biệt các hệ thống bằng loại tương tác mà chúng có hoặc theo các loại trao đổi diễn ra. Hơn nữa, chúng ta có thể phân loại các hệ thống này thành hai hệ thống mở và hệ thống khép kín.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Hệ thống khép kín là gì
3. Hệ thống mở là gì
4. So sánh cạnh nhau - Hệ thống khép kín và Hệ thống mở ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Hệ thống khép kín là gì?

Nếu vật chất không chuyển qua ranh giới, thì chúng ta gọi loại hệ thống đó là một hệ thống khép kín. Tuy nhiên, trong một hệ thống khép kín trao đổi năng lượng với môi trường xung quanh. Vấn đề bên trong một hệ thống khép kín luôn giống nhau. Khi một phản ứng xảy ra, hệ thống có thể mở rộng, hoặc nó có thể truyền năng lượng cho xung quanh nếu nó ở nhiệt độ thấp hơn. Ví dụ, khi có một chất lỏng được nén trong pít-tông, đó là một hệ thống kín. Ở đó khối lượng của chất lỏng không thay đổi, nhưng khối lượng có thể thay đổi.

Hình 01: Hệ thống và Ranh giới của nó tiếp xúc với môi trường xung quanh

Một hệ thống cô lập cũng là một hệ thống khép kín. Tuy nhiên, nó khác với một hệ thống kín, bởi vì hệ thống bị cô lập không có tiếp xúc cơ học cũng như nhiệt với xung quanh. Theo thời gian, các hệ cô lập đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt động bằng cách cân bằng áp suất, nhiệt độ hoặc các khác biệt khác.

Hệ thống mở là gì?

Trong một hệ thống mở, vật chất và năng lượng truyền qua ranh giới giữa hệ thống và xung quanh. Vì nó mở, nó liên tục tương tác với xung quanh. Ví dụ, cơ thể của chúng ta là một hệ thống mở. Thật khó để kiểm soát dòng năng lượng vào và ra khỏi một hệ thống mở. Hơn nữa, việc cân bằng năng lượng cũng khó khăn. Vì nó là mở, khối lượng của hệ thống không nhất thiết phải là hằng số; thay vì khối lượng của nó là không đổi.

Hình 01: Định luật nhiệt động lực học đầu tiên: Hệ thống mở

Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học liên quan đến các hệ thống mở. Nó nói về năng lượng bên trong của một hệ thống mở. Chúng ta có thể thay đổi năng lượng bên trong của một hệ thống bằng cách thực hiện công việc trên hệ thống hoặc sưởi ấm. Sự thay đổi năng lượng bên trong của một hệ thống mở bằng với lượng năng lượng mà chúng ta cần thêm vào hệ thống (bằng phương tiện sưởi ấm hoặc làm việc) trừ đi lượng bị mất do vật chất chảy ra và mất năng lượng do công việc được thực hiện bởi hệ thống.

Sự khác biệt giữa hệ thống kín và hệ thống mở là gì?

Nếu vật chất không chuyển qua ranh giới, thì loại hệ thống đó là một hệ thống khép kín. Trong khi đó, trong một hệ thống mở, cả vật chất và năng lượng đều truyền qua ranh giới giữa hệ thống và xung quanh. Do đó, điểm khác biệt chính giữa hệ thống kín và hệ thống mở là hệ thống khép kín không cho phép bất kỳ trao đổi vật chất nào giữa hệ thống và xung quanh trong khi hệ thống mở cho phép trao đổi vật chất. Hơn nữa, một sự khác biệt khác giữa hệ thống kín và hệ thống mở là các hệ thống khép kín có khối lượng không đổi trong khi các hệ thống mở có khối lượng khác nhau.

Hơn nữa, cũng có một sự khác biệt giữa hệ thống khép kín và hệ thống mở trong việc kiểm soát các yếu tố. Đó là, không giống như trong hệ thống kín, trong một hệ thống mở, rất khó kiểm soát dòng năng lượng và các thông số khác.

Tóm tắt - Hệ thống kín vs Hệ thống mở

Một hệ thống là một phần xảy ra xung quanh. Có nhiều loại liên lạc khác nhau giữa hệ thống và xung quanh. Theo đó, có hai hệ thống; một hệ thống mở và một hệ thống khép kín. Sự khác biệt chính giữa hệ thống kín và hệ thống mở là trong một hệ thống khép kín, vật chất không trao đổi với xung quanh nhưng, trao đổi năng lượng với xung quanh trong khi trong một hệ thống mở, cả vật chất và trao đổi năng lượng với xung quanh.

Tài liệu tham khảo:

1. Thư viện. Hệ thống và hệ thống xung quanh. Hóa học LibreTexts, Libretexts, 21 tháng 7 năm 2016. Có sẵn tại đây

Hình ảnh lịch sự:

1. Hệ thống ranh giới ranh giới Xếp theo Wavesmikey, được truy tìm bởi Stannered (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia 

2. Hệ thống mở luật đầu tiên của Pháp (miền công cộng) thông qua Wikimedia