Різниця між відкритою системою, закритою системою та ізольованою системою

Термодинамічні системи класифікуються як відкриті, закриті або ізольовані. відкрита система Тут енергія і речовина можуть потрапляти в систему або виходити з неї. система закрита Це той, де відбувається лише передача енергії. ізольована система це не дозволяє ні входу, ні виходу енергії або речовини.

У термодинаміці, систему Вивчається частина або частина Всесвіту. Система, як правило, складається з певної кількості хімічної речовини (речовин) або речовини у визначених межах. Все, що виходить за межі системи, класифікується як оточення. Однією із систем може бути Земля або ємність з водою на кухонному столі.

Відкрита система	Система закрита	Ізольована система
Визначення	Термодинамічна система, де відбувається обмін енергією та речовиною з оточенням.	Термодинамічна система, де відбувається обмін енергією з оточенням.	Термодинамічна система, де немає обміну енергією або речовиною з оточенням.
Енергія	Увійти або вийти.	Увійти або вийти.	Він ні входить, ні виходить.
Матерія	Відбувається обмін речовиною з оточенням.	Не відбувається обміну речовиною з оточенням.	Не відбувається обміну речовиною з оточенням.
Приклади	Земля, непокрита каструля з окропом, клітина.	Пляшка води в холодильнику,	Закритий термос.

Що таке відкрита система?

Відкрита система - це термодинамічна система, де відбувається вхід і вихід речовини та енергії до та з околиць. Наприклад, Земля - ​​це відкрита система, оскільки променева енергія від Сонця та таких речовин, як метеорити та гази, надходить, а штучні супутники, гази та випромінювання залишають Землю.

Обмін енергією у відкритій системі

Відкрита система може обмінюватися енергією з оточенням двома способами: роботою та теплом. робота Воно дається рухом предмета, здійснюваним силою. гарячий Це дається шляхом передачі теплової енергії.

Приклади відкритої системи

Земля

Якби Земля була ізольованою системою, життя було б неможливим, оскільки це залежить від енергії Сонця та речовини з космосу.

Людське тіло

Для того, щоб жити, люди потребують кераміки та енергії, яку ми отримуємо з їжею. Крім того, ми також виділяємо енергію у вигляді тепла та роботи, а також речовини, такі як біологічні відходи, піт та дихання.

Вам також може бути цікаво подивитися Різниця між теплом і температурою.

Що таке закрита система?

Закрита система - це термодинамічна система, де відбувається вхід та вихід енергії до та з околиць. У цьому випадку речовина або речовини, що містяться в системі, не відрізняються за кількістю.

Дуже простий приклад - це коли ми ставимо кришку на горщик, поки суп вариться. Нагріваючи горщик, ми забезпечуємо теплову енергію, тоді як усередині горщика не може вийти, а вода конденсується на стінках горщика.

Приклади закритої системи

Прикладом закритої системи є сади, склеєні склом. Ми можемо виростити міні-сад у закритій банці: автотрофним рослинам потрібна лише промениста енергія для отримання фотосинтезу. Повітря та вода всередині банки не надходять і не виходять.

Насправді цей тип систем часто використовувався під час довгих подорожей по всьому світу в дні колонізації для транспортування рослин.

Що таке ізольована система?

Ізольована система - це термодинамічна система, де немає входу та / або виходу речовини та енергії до та з околиць. Це насправді ідеалізований стан, найближчим до ізольованої системи, який ми знаємо, є закритий термос або глечик Дьюара. Ізолюючі стінки термоса утримують речовини всередині гарячими або холодними, тому обмін енергією із зовнішньою стороною не встановлений.

Приклад ізольованої системи

Глечики Дьюара виготовляються для того, щоб тривалий час зберігати гази або рідини дуже холодними (наприклад, рідкий азот або сухий лід) або дуже гарячими. Вони є найближчим до ізольованої системи в лабораторії. Вони характеризуються подвійною стінкою, ущільненою вакуумом, тому відсутнє проміжне повітря для пропускання тепла.

Можливо, вам буде цікаво дізнатись більше про:

• Ендотермічна та екзотермічна реакція
• Кінетична та потенційна енергія
• Стани та властивості речовини