Unterschied zwischen isoliertem und geschlossenem System

Das Hauptunterschied zwischen isoliertem System und geschlossenem System ist das Die isolierten Systeme können weder Materie noch Energie mit der Umgebung austauschen, aber obwohl auch die geschlossenen Systeme keine Materie mit der Umgebung austauschen können, können sie die Energie austauschen.

Um das Studium der Chemie zu erleichtern, teilen wir das Universum in zwei Teile. Der Teil, den wir untersuchen werden, ist das „System“ und der Rest ist die „Umgebung“. Zum Beispiel kann ein System ein Organismus, ein Reaktionsgefäß oder sogar eine einzelne Zelle sein. Es gibt eine Grenze zwischen einem System und der Umgebung. Die Grenze definiert den Umfang des Systems. Manchmal tauschen sich Materie und Energie über diese Grenzen aus. Darüber hinaus können wir ein System in zwei Kategorien einteilen. Sie sind das offene System und das geschlossene System. Ein isoliertes System ist eine Form eines geschlossenen Systems.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist ein isoliertes System?
3. Was ist ein geschlossenes System?
4. Side-by-Side-Vergleich - Isoliertes System vs. geschlossenes System in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist ein isoliertes System??

Ein isoliertes System ist eine Form eines geschlossenen Systems. Es unterscheidet sich jedoch von einem geschlossenen System, da es weder mechanischen noch thermischen Kontakt mit seiner Umgebung hat. Das bedeutet; Die isolierten Systeme können weder Materie noch Energie mit der Umgebung austauschen. Ferner erreichen diese Systeme mit der Zeit ein thermodynamisches Gleichgewicht, indem Druck, Temperatur oder andere Parameter abgeglichen werden.

In der Praxis gibt es kein isoliertes System, da alle Dinge auf bestimmte Weise miteinander interagieren. Wir können jedoch das gesamte Universum als isoliertes System betrachten, da es keine Übertragung von Materie und Energie außerhalb des Universums gibt. Theoretisch ist dies beim Erstellen von Modellen hilfreich. Zum Beispiel beschreiben das erste und das zweite thermodynamische Gesetz ein isoliertes System.

Abbildung 01: Vergleich eines isolierten Systems mit offenen und geschlossenen Systemen

Das erster Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die „innere Energie eines isolierten Systems konstant ist“ zweiter Hauptsatz der Thermodynamik sagt, dass "die Entropie eines isolierten Systems im Verlauf eines spontanen Prozesses zunimmt". Dieses Gesetz gilt jedoch nur für isolierte Systeme. Die Entropie nimmt in einem isolierten System mit der Zeit zu und erreicht im Gleichgewicht den Maximalwert. Kurz gesagt, die Gesamtenergie dieser Systeme kann niemals steigen. Somit kann die Entropie niemals abnehmen.

Was ist ein geschlossenes System??

In einem geschlossenen System kann Materie die Grenze nicht passieren. Deshalb ist die Sache in einem geschlossenen System immer dasselbe. Bei dieser Art von System tauscht sich jedoch die Energie mit der Umgebung aus. Wenn beispielsweise eine Reaktion auftritt, kann sich das System ausdehnen oder die Energie in die Umgebung übertragen, wenn es niedriger ist.

Abbildung 02: Ein System und seine Umgebung werden durch eine Grenze getrennt

ZB: Wenn wir eine warme Tasse Tee mit einem Deckel abdecken, wird daraus ein geschlossenes System. Dort kann der Dampf nicht aus dem System austreten. Auch können die Gasmoleküle in der Umgebung nicht in das System gelangen. Daher findet kein Stoffaustausch statt. Die Hitze des Tees tauscht sich jedoch mit der Umgebung aus. Wir können die Hitze fühlen, wenn wir den Deckel der Tasse berühren. Daher kommt die Energie als thermische Energie nach außen. Dort erreicht das System ein Gleichgewicht mit der Umgebung, wenn die Temperatur innerhalb und außerhalb des Systems gleich wird.

Was ist der Unterschied zwischen einem isolierten System und einem geschlossenen System??

Eine Grenze trennt ein System und seine Umgebung. Wir können ein System entweder als offenes oder geschlossenes System bezeichnen, abhängig vom Austausch von Materie und Energie durch diese Grenze. Ein isoliertes System ist auch eine Form eines geschlossenen Systems. Der Hauptunterschied zwischen einem isolierten System und einem geschlossenen System besteht darin, dass die isolierten Systeme nicht sowohl Materie als auch Energie mit der Umgebung austauschen können, obwohl die geschlossenen Systeme keine Materie mit der Umgebung austauschen können, können sie jedoch die Energie austauschen.

Als ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen einem isolierten System und einem geschlossenen System können wir sagen, dass die Entropie eines isolierten Systems niemals abnehmen kann, während die Entropie eines geschlossenen Systems abnehmen kann. Darüber hinaus sind isolierte Systeme theoretisch; Das heißt, diese Systeme existieren in der Realität nicht. In der Realität gibt es jedoch geschlossene Systeme.

Zusammenfassung - Isoliertes System vs. geschlossenes System

Es gibt zwei Arten von Systemen. Sie sind das offene System und das geschlossene System. Isolierte Systeme sind auch eine Art geschlossenes System. Es gibt jedoch nur wenige Unterschiede zwischen ihnen. Der Hauptunterschied zwischen einem isolierten System und einem geschlossenen System besteht darin, dass die isolierten Systeme nicht sowohl Materie als auch Energie mit der Umgebung austauschen können, obwohl die geschlossenen Systeme auch keine Materie mit der Umgebung austauschen können, können sie die Energie austauschen.

Referenz:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Definition des geschlossenen Systems (Wissenschaft).“ ThoughtCo, 22. Juni 2018. Hier verfügbar 
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. „Isolierte Systemdefinition.“ ThoughtCo, 12. Juli 2017. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. "Diagrammsysteme" von Alkh.Alwa - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia  
2. "Systemgrenze" Von Wavesmikey, (Public Domain) via Commons Wikimedia