ההבדל בין מערכת מבודדת למערכת סגורה

מערכת מבודדת לעומת מערכת סגורה

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. במערכת פתוחה, החומר והאנרגיה ניתנים להעברה דרך הגבול שבין המערכת לבין הסביבה.

-> ->

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.

-> ->

מערכת מבודדת

מערכת מבודדת היא גם מערכת סגורה. אבל זה שונה ממערכת סגורה, כי מערכות מבודדות אין מגע מכני ולא תרמית עם הסביבה שלה. עם הזמן, מערכות מבודדות להגיע שיווי משקל תרמודינמי על ידי איזון הלחץ, טמפרטורה או הבדלים אחרים.

למעשה, אין מערכות מבודדות, כי כל הדברים הם אינטראקציה אחד עם השני בדרכים מסוימות. עם זאת, כל היקום יכול להיחשב כמערכת מבודדת בהתחשב בכך שאין העברת חומר ואנרגיה מחוץ היקום. תיאורטית, זה הוגדר בעת בניית מודלים. לדוגמה, חוקי התרמודינמיקה הראשונה והשנייה מתוארים למערכות מבודדות. החוק הראשון של התרמודינמיקה קובע כי "האנרגיה הפנימית של מערכת מבודדת היא קבועה. "החוק השני של התרמודינמיקה אומר כי" האנטרופיה של מערכת מבודדת עולה במהלך תהליך ספונטני. "חוק זה נכון רק למערכות מבודדות. האנטרופיה תגדל עם הזמן במערכת מבודדת, ותגיע לערך המרבי של שיווי המשקל. במערכת מבודדת, האנרגיה הכללית לעולם לא יכולה לגדול, ולכן האנטרופיה לעולם לא תצטמצם.

-> ->

מה ההבדל בין מערכת מבודדת לבין מערכת סגורה? - במערכת סגורה, החומר לא ניתן להחליף עם הסביבה, אולם אנרגיה ניתן להחליף. אבל במערכת מבודדת, גם החומר וגם האנרגיה אינם ניתנים להחלפה עם הסביבה.לכן, מערכת מבודדת מוגבלת יותר מאשר מערכת סגורה. - מערכות מבודדות הן תיאורטיות, בעוד מערכות סגורות באמת יכול להתקיים. לדוגמה, מערכת סגורה היא שם נוזל דחוס ב בוכנה. שם המסה של הנוזל לא משתנה, אבל נפח עשוי להשתנות. - ניתן להקטין את האנטרופיה של מערכת סגורה, אך במערכת מבודדת, האנטרופיה לעולם לא יכולה לרדת.