ההבדל בין מערכת סגורה למערכת פתוחה
מערכת סגורה לעומת מערכת פתוחה
לצורך הכימיה, היקום מחולק לשני חלקים. החלק שאנו מעוניינים בו נקרא מערכת, והשאר נקרא סביב. מערכת יכולה להיות אורגניזם, כלי תגובה או אפילו תא בודד. יש גבולות בין המערכת לבין הסביבה. היקף המערכת מוגדר על ידי גבולות אלה. לפעמים אפשר להחליף את העניינים והאנרגיה דרך הגבולות האלה. המערכות נבדלות על ידי סוג של אינטראקציות יש להם או על ידי סוגי חילופי להתרחש. ניתן לסווג את המערכות לשתי מערכות פתוחות ומערכות סגורות.
-> ->פתח מערכת
במערכת פתוחה, החומר והאנרגיה יכולים להיות מועברים דרך הגבול בין המערכת לבין הסביבה. מכיוון שהוא פתוח, הוא מקיים אינטראקציה רציפה עם הסביבה. לדוגמה, הגוף שלנו הוא מערכת פתוחה. קשה לשלוט על זרימת האנרגיה פנימה והחוצה של מערכת פתוחה. יתר על כן, מאזן האנרגיה הוא גם קשה. מכיוון שהיא פתוחה, מסת המערכת אינה בהכרח קבועה; אלא הנפח שלו הוא קבוע. החוק הראשון של התרמודינמיקה קשור למערכות פתוחות. הוא קובע על האנרגיה הפנימית של מערכת פתוחה. האנרגיה הפנימית של המערכת יכולה להיות שונה או על ידי ביצוע עבודה על המערכת או חימום. השינוי באנרגיה הפנימית של מערכת פתוחה שווה לכמות האנרגיה המוסיפה למערכת (באמצעות חימום או ביצוע עבודה) פחות כמות שאבדה על ידי חומר זורם ואובדן אנרגיה עקב העבודה שבוצעה על ידי המערכת.
מערכת סגורה
אם לא ניתן להעביר את החומר דרך הגבול, אז סוג זה של המערכת נקרא מערכת סגורה. עם זאת, במערכת סגורה אנרגיה ניתן להחליף עם הסביבה. העניין בתוך מערכת סגורה הוא תמיד אותו הדבר. כאשר מתרחשת תגובה, המערכת יכולה להתרחב, או שהיא יכולה להעביר אנרגיה לסביבה אם היא נמצאת בטמפרטורה נמוכה יותר. לדוגמה, מערכת סגורה היא שם נוזל דחוס ב בוכנה. שם המסה של הנוזל לא משתנה, אבל נפח עשוי להשתנות.
מערכת מבודדת היא גם מערכת סגורה. עם זאת, זה שונה ממערכת סגורה, כי מערכת מבודדת אין קשר מכני ולא תרמית עם הסביבה שלה. עם הזמן, מערכות מבודדות להגיע שיווי משקל תרמודינמי על ידי איזון הלחץ, טמפרטורה או הבדלים אחרים.
