الفرق بين النظام المغلق والنظام المفتوح

نظام مغلق مقابل نظام مفتوح

لغرض الكيمياء، ينقسم الكون إلى قسمين. ويسمى الجزء الذي نهتم به نظاما، والباقي يسمى المحيط. يمكن أن يكون النظام كائن حي أو وعاء تفاعل أو حتى خلية واحدة. هناك حدود بين نظام والمناطق المحيطة بها. ويتم تعريف نطاق النظام بهذه الحدود. في بعض الأحيان يمكن تبادل المسائل والطاقة من خلال هذه الحدود. وتتميز هذه الأنظمة بنوع التفاعلات التي تجريها أو من خلال أنواع التبادلات التي تجري. ويمكن تصنيف الأنظمة إلى نظامين مفتوحين ونظم مغلقة.

نظام مفتوح

في نظام مفتوح، يمكن نقل المسألة والطاقة من خلال الحدود بين النظام والمناطق المحيطة بها. لأنه مفتوح، فإنه يتفاعل باستمرار مع المحيطة بها. على سبيل المثال، جسمنا هو نظام مفتوح. فمن الصعب السيطرة على تدفق الطاقة داخل وخارج نظام مفتوح. وعلاوة على ذلك، توازن الطاقة هو أيضا صعبة. وبما أن هذا النظام مفتوح، فإن كتلة النظام ليست بالضرورة ثابتة؛ بدلا من حجمه ثابت. القانون الأول للديناميكا الحرارية يرتبط مع أنظمة مفتوحة. وهو ينص على الطاقة الداخلية لنظام مفتوح. يمكن تغيير الطاقة الداخلية للنظام إما عن طريق العمل على النظام أو التدفئة. إن التغير في الطاقة الداخلية لنظام مفتوح يساوي كمية الطاقة المضافة إلى النظام (عن طريق التسخين أو العمل) ناقص المبلغ المفقود بسبب المادة المتدفقة وفقدان الطاقة بسبب العمل الذي يقوم به النظام.

نظام مغلق

إذا لم يكن من الممكن نقل المسألة من خلال الحدود، فإن هذا النوع من النظام يسمى نظام مغلق. ومع ذلك، في نظام مغلق يمكن تبادل الطاقة مع المناطق المحيطة بها. المسألة داخل نظام مغلق هو دائما نفسه. عندما يحدث رد فعل، يمكن للنظام توسيع، أو أنه يمكن نقل الطاقة إلى المحيطة إذا كان في درجة حرارة أقل. على سبيل المثال، نظام مغلق حيث يتم ضغط السوائل في المكبس. هناك كتلة السائل لا يتغير، ولكن قد يتغير حجم.

النظام المعزول هو أيضا نظام مغلق. ومع ذلك، فإنه يختلف عن نظام مغلق، لأن نظام معزول لا اتصال الميكانيكية ولا الحرارية مع المحيطة بها. ومع مرور الوقت، تصل الأنظمة المعزولة إلى التوازن الديناميكي الحراري عن طريق موازنة الضغط أو درجة الحرارة أو الاختلافات الأخرى.

ما هو الفرق بين نظام مغلق ونظام مفتوح؟ • في نظام مغلق، لا يمكن تبادل المسألة مع المحيطة بها. ومع ذلك، يمكن تبادل الطاقة. ولكن في نظام مفتوح، كل من المسألة والطاقة يمكن تبادلها مع المحيطة بها.لذلك، نظام مغلق مقيد إلى حد ما من نظام مفتوح. • في نظام مغلق، الكتلة داخل ثابت طوال العملية. ولكن في نظام مفتوح، والكتلة ليست بالضرورة أن تكون ثابتة. يمكننا القول أن حجم ثابت في نظام مفتوح. • يمكن التحكم في العمليات، وتدفق الطاقة وغيرها من المعالم لنظام مغلق من تلك الموجودة في نظام مفتوح.