Der Hauptunterschied zwischen geschlossenem System und offenem System besteht darin, dass in einem geschlossenen System die Materie nicht mit der Umgebung, sondern die Energie mit der Umgebung ausgetauscht wird, während in einem offenen System sowohl Materie als auch Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden Umgebung.
Für die Zwecke der Chemie können wir das Universum in zwei Teile teilen; „System“und „Umgebung“. Ein System kann ein Organismus, ein Reaktionsgefäß oder sogar eine einzelne Zelle sein. Es gibt Grenzen zwischen einem System und der Umgebung. Der Umfang des Systems hängt von diesen Grenzen ab. Manchmal tauschen sich Materie und Energie durch diese Grenzen aus. Wir können die Systeme nach der Art ihrer Interaktionen oder nach den Arten des stattfindenden Austauschs unterscheiden. Darüber hinaus können wir diese Systeme in offene Systeme und geschlossene Systeme einteilen.
Was ist ein geschlossenes System?
Wenn sich Materie nicht durch die Grenze bewegt, nennen wir diese Art von System ein geschlossenes System. In einem geschlossenen System findet jedoch ein Energieaustausch mit der Umgebung statt. Die Materie innerhalb eines geschlossenen Systems ist immer dieselbe. Wenn eine Reaktion stattfindet, kann sich das System ausdehnen oder es kann Energie an die Umgebung übertragen, wenn es eine niedrigere Temperatur hat. Wenn beispielsweise eine Flüssigkeit in einem Kolben komprimiert wird, handelt es sich um ein geschlossenes System. Dort ändert sich die Masse der Flüssigkeit nicht, aber das Volumen kann sich ändern.
Abbildung 01: System und seine Grenze im Kontakt mit der Umgebung
Ein isoliertes System ist auch ein geschlossenes System. Es unterscheidet sich jedoch von einem geschlossenen System, da das isolierte System weder mechanischen noch thermischen Kontakt mit seiner Umgebung hat. Mit der Zeit erreichen isolierte Systeme ein thermodynamisches Gleichgewicht, indem sie Druck, Temperatur oder andere Differenzen ausgleichen.
Was ist ein offenes System?
In einem offenen System werden Materie und Energie durch die Grenze zwischen dem System und der Umgebung übertragen. Da es offen ist, interagiert es ständig mit der Umgebung. Zum Beispiel ist unser Körper ein offenes System. Es ist schwierig, den Energiefluss in und aus einem offenen System zu kontrollieren. Außerdem ist auch die Energiebilanz schwierig. Da es offen ist, ist die Masse des Systems nicht unbedingt konstant; vielmehr ist seine Lautstärke konstant.
Abbildung 01: Erster Hauptsatz der Thermodynamik: Offenes System
Erster Hauptsatz der Thermodynamik bezieht sich auf offene Systeme. Es sagt etwas über die innere Energie eines offenen Systems aus. Wir können die innere Energie eines Systems entweder durch Arbeiten am System oder durch Erhitzen verändern. Die Änderung der inneren Energie eines offenen Systems ist gleich der Energiemenge, die wir dem System zuführen müssen (durch Erhitzen oder Arbeit) abzüglich der Menge, die durch ausströmende Materie verloren geht, und Energieverlust aufgrund von Arbeit, die durch die geleistet wurde system.
Was ist der Unterschied zwischen einem geschlossenen System und einem offenen System?
Wenn sich die Materie nicht durch die Grenze bewegt, dann ist diese Art von System ein geschlossenes System. Während in einem offenen System sowohl die Materie als auch die Energie durch die Grenze zwischen dem System und der Umgebung übertragen werden. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen geschlossenem System und offenem System darin, dass die geschlossenen Systeme keinen Stoffaustausch zwischen dem System und der Umgebung zulassen, während das offene System den Stoffaustausch zulässt. Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen geschlossenen und offenen Systemen darin, dass die geschlossenen Systeme eine konstante Masse haben, während die offenen Systeme eine variierende Masse haben.
Außerdem gibt es auch einen Unterschied zwischen geschlossenem System und offenem System bei der Steuerung der Faktoren. Das heißt, anders als in einem geschlossenen System ist es in einem offenen System schwierig, den Energiefluss und andere Parameter zu kontrollieren.
Zusammenfassung – Geschlossenes System vs. Offenes System
Ein System ist ein Teil, der in der Umgebung vorkommt. Es gibt verschiedene Arten von Kontakten zwischen dem System und der Umgebung. Dementsprechend gibt es zwei Systeme; ein offenes System und ein geschlossenes System. Der Hauptunterschied zwischen geschlossenem System und offenem System besteht darin, dass in einem geschlossenen System die Materie nicht mit der Umgebung, sondern die Energie mit der Umgebung ausgetauscht wird, während in einem offenen System sowohl Materie als auch Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden.
