Kapalı sistem ile açık sistem arasındaki temel fark, kapalı bir sistemde madde çevreyle değil, çevreyle enerji alışverişinde bulunurken, açık bir sistemde hem madde hem de enerji alışverişinde bulunur. çevreleyen.
Kimya için evreni iki kısma ayırabiliriz; “sistem” ve “çevre”. Bir sistem bir organizma, bir reaksiyon kabı veya hatta tek bir hücre olabilir. Bir sistem ile çevresi arasında sınırlar vardır. Sistemin kapsamı bu sınırlara bağlıdır. Bazen bu sınırlardan madde ve enerji alışverişi olur. Sistemleri, sahip oldukları etkileşim türlerine veya gerçekleşen değişim türlerine göre ayırt edebiliriz. Ayrıca bu sistemleri açık sistemler ve kapalı sistemler olarak ikiye ayırabiliriz.
Kapalı Sistem Nedir?
Madde sınırdan geçmiyorsa, o zaman bu tür bir sisteme kapalı sistem deriz. Ancak kapalı bir sistemde çevre ile enerji alışverişi yapılır. Kapalı bir sistemin içindeki madde her zaman aynıdır. Bir reaksiyon meydana geldiğinde, sistem genişleyebilir veya daha düşük bir sıcaklıkta ise çevreye enerji aktarabilir. Örneğin, bir pistonda sıkıştırılmış bir sıvı olduğunda, bu kapalı bir sistemdir. Orada sıvının kütlesi değişmez ama hacmi değişebilir.
Şekil 01: Çevreyle Temas Halindeki Sistem ve Sınırı
Yalıtılmış bir sistem aynı zamanda kapalı bir sistemdir. Ancak kapalı sistemden farklıdır, çünkü yalıtılmış sistemin çevresiyle ne mekanik ne de termal teması vardır. Zamanla izole sistemler basınç, sıcaklık veya diğer farklılıkları dengeleyerek termodinamik dengeye ulaşır.
Açık Sistem Nedir?
Açık bir sistemde, madde ve enerji sistem ve çevre arasındaki sınırdan geçer. Açık olduğu için çevre ile sürekli etkileşim halindedir. Örneğin vücudumuz açık bir sistemdir. Açık bir sisteme giren ve çıkan enerji akışını kontrol etmek zordur. Ayrıca, enerji dengesi de zordur. Açık olduğundan, sistemin kütlesi mutlaka sabit değildir; bunun yerine hacmi sabittir.
Şekil 01: Termodinamiğin birinci yasası: Açık Sistem
Termodinamiğin birinci yasası açık sistemlerle ilgilidir. Açık bir sistemin iç enerjisi hakkında bilgi verir. Bir sistemin iç enerjisini sistem üzerinde iş yaparak veya ısıtarak değiştirebiliriz. Açık bir sistemin iç enerjisindeki değişim, sisteme eklememiz gereken enerji miktarından (ısıtma veya iş yaparak) eksi maddenin dışarı akmasıyla kaybedilen miktarın ve işten kaynaklanan enerji kaybının toplamına eşittir. sistem.
Kapalı Sistem ve Açık Sistem Arasındaki Fark Nedir?
Eğer madde sınırdan geçmiyorsa, o zaman bu tür bir sistem kapalı bir sistemdir. Oysa açık bir sistemde, hem madde hem de enerji, sistem ile çevre arasındaki sınırdan geçer. Bu nedenle, kapalı sistem ile açık sistem arasındaki temel fark, kapalı sistemlerin sistem ve çevre arasında herhangi bir madde alışverişine izin vermemesi, açık sistemin ise madde alışverişine izin vermesidir. Ayrıca, kapalı sistem ile açık sistem arasındaki diğer bir fark, kapalı sistemlerin sabit bir kütleye sahipken, açık sistemlerin değişen bir kütleye sahip olmasıdır.
Ayrıca, faktörlerin kontrolünde de kapalı sistem ve açık sistem arasında bir fark vardır. Yani kapalı sistemden farklı olarak açık sistemde enerji akışını ve diğer parametreleri kontrol etmek zordur.
Özet – Kapalı Sistem ve Açık Sistem
Sistem, çevrede oluşan bir parçadır. Sistem ve çevresi arasında farklı temas türleri vardır. Buna göre iki sistem vardır; açık sistem ve kapalı sistem. Kapalı sistem ile açık sistem arasındaki temel fark, kapalı bir sistemde maddenin çevreyle değil, çevreyle enerji alışverişinde bulunurken, açık bir sistemde hem madde hem de enerji alışverişinde çevre ile olmasıdır.
