Փակ համակարգի և բաց համակարգի հիմնական տարբերությունն այն է, որ փակ համակարգում նյութը չի փոխանակվում շրջակա միջավայրի հետ, այլ էներգիան փոխանակվում է շրջապատի հետ, մինչդեռ բաց համակարգում նյութը և էներգիան փոխանակվում են նյութի հետ: շրջակայքը։
Քիմիայի նպատակով մենք կարող ենք տիեզերքը բաժանել երկու մասի. «համակարգը» և «շրջապատը»: Համակարգը կարող է լինել օրգանիզմ, ռեակցիայի անոթ կամ նույնիսկ մեկ բջիջ: Համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև կան սահմաններ: Համակարգի շրջանակը կախված է այս սահմաններից: Երբեմն նյութերն ու էներգիան փոխանակվում են այս սահմաններով:Մենք կարող ենք տարբերել համակարգերը ըստ նրանց փոխազդեցությունների կամ փոխանակման տեսակների: Ավելին, մենք կարող ենք դասակարգել այս համակարգերը երկուսի՝ բաց համակարգերի և փակ համակարգերի:
Ի՞նչ է փակ համակարգը:
Եթե նյութը չի անցնում սահմանի միջով, ապա այդ համակարգն անվանում ենք փակ համակարգ: Այնուամենայնիվ, փակ համակարգում էներգիայի փոխանակումը շրջակա միջավայրի հետ է: Փակ համակարգի ներսում հարցը միշտ նույնն է։ Երբ ռեակցիա է տեղի ունենում, համակարգը կարող է ընդլայնվել, կամ այն կարող է էներգիա փոխանցել շրջակա միջավայրին, եթե այն ավելի ցածր ջերմաստիճանում է: Օրինակ, երբ մխոցում սեղմված հեղուկ կա, դա փակ համակարգ է։ Այնտեղ հեղուկի զանգվածը չի փոխվում, բայց ծավալը կարող է փոխվել։
Նկար 01. Համակարգը և դրա սահմանը շրջապատի հետ շփման մեջ
Մեկուսացված համակարգը նույնպես փակ համակարգ է: Այնուամենայնիվ, այն տարբերվում է փակ համակարգից, քանի որ մեկուսացված համակարգը չունի ոչ մեխանիկական, ոչ էլ ջերմային շփում իր շրջապատի հետ: Ժամանակի ընթացքում մեկուսացված համակարգերը հասնում են թերմոդինամիկական հավասարակշռության՝ հավասարակշռելով ճնշումը, ջերմաստիճանը կամ այլ տարբերությունները։
Ի՞նչ է բաց համակարգը:
Բաց համակարգում նյութը և էներգիան փոխանցվում են համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև սահմանի միջով: Քանի որ այն բաց է, այն շարունակաբար փոխազդում է շրջապատի հետ: Օրինակ, մեր մարմինը բաց համակարգ է: Դժվար է վերահսկել էներգիայի հոսքը բաց համակարգից ներս և դուրս: Ավելին, էներգետիկ հաշվեկշիռը նույնպես դժվար է։ Քանի որ այն բաց է, համակարգի զանգվածը պարտադիր չէ, որ հաստատուն լինի. ավելի շուտ դրա ծավալը հաստատուն է։
Նկար 01. Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը. Բաց համակարգ
Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը վերաբերում է բաց համակարգերին: Այն նշում է բաց համակարգի ներքին էներգիայի մասին։ Մենք կարող ենք փոխել համակարգի ներքին էներգիան կա՛մ համակարգի վրա աշխատանք կատարելով, կա՛մ տաքացնելով: Բաց համակարգի ներքին էներգիայի փոփոխությունը հավասար է էներգիայի այն քանակին, որը մենք պետք է ավելացնենք համակարգին (ջեռուցման կամ աշխատանք կատարելու միջոցով) հանած այն քանակությունը, որը կորցնում է նյութի արտահոսքը և աշխատանքի հետևանքով էներգիայի կորուստը: համակարգ.
Ո՞րն է տարբերությունը փակ համակարգի և բաց համակարգի միջև:
Եթե նյութը չի անցնում սահմանի միջով, ապա այդ կարգի համակարգը փակ համակարգ է: Մինչդեռ բաց համակարգում և՛ նյութը, և՛ էներգիան փոխանցվում են համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև սահմանի միջով: Հետևաբար, փակ համակարգի և բաց համակարգի հիմնական տարբերությունն այն է, որ փակ համակարգերը թույլ չեն տալիս նյութի փոխանակում համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև, մինչդեռ բաց համակարգը թույլ է տալիս նյութի փոխանակում:Ավելին, փակ համակարգի և բաց համակարգերի միջև մեկ այլ տարբերություն այն է, որ փակ համակարգերն ունեն հաստատուն զանգված, մինչդեռ բաց համակարգերը ունեն տարբեր զանգված:
Ավելին, փակ համակարգի և բաց համակարգի միջև տարբերություն կա նաև գործոնների կառավարման հարցում։ Այսինքն, ի տարբերություն փակ համակարգի, բաց համակարգում դժվար է վերահսկել էներգիայի հոսքը և այլ պարամետրեր։
Ամփոփում – Փակ համակարգ ընդդեմ բաց համակարգի
Համակարգը մի մասն է, որը տեղի է ունենում շրջապատում: Համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև կան տարբեր տեսակի շփումներ: Ըստ այդմ, կան երկու համակարգեր. բաց համակարգ և փակ համակարգ։ Փակ համակարգի և բաց համակարգի հիմնական տարբերությունն այն է, որ փակ համակարգում նյութը չի փոխանակվում շրջապատի հետ, այլ էներգիան փոխանակվում է շրջապատի հետ, մինչդեռ բաց համակարգում և՛ նյութը, և՛ էներգիան փոխանակվում են շրջապատի հետ:
