Die sleutelverskil tussen geïsoleerde sisteem en geslote sisteem is dat die geïsoleerde sisteme nie beide materie en energie met die omliggende kan uitruil nie, maar alhoewel die geslote sisteme ook nie materie met die omliggende kan uitruil nie, kan dit die energie uitruil.
Vir die gemak om chemie te bestudeer, verdeel ons die heelal in twee dele. Die deel wat ons gaan bestudeer is die "stelsel", en die res is die "omgewing". Byvoorbeeld, 'n sisteem kan 'n organisme, 'n reaksievat of selfs 'n enkele sel wees. Daar is 'n grens tussen 'n sisteem en die omgewing. Die grens definieer die omvang van die stelsel. Soms ruil die materie en energie deur hierdie grense. Verder kan ons 'n stelsel in twee kategorieë klassifiseer; hulle is die oop sisteem en geslote sisteem. 'n Geïsoleerde sisteem is 'n vorm van 'n geslote sisteem.
Wat is geïsoleerde stelsel?
'n Geïsoleerde stelsel is 'n vorm van 'n geslote sisteem. Maar dit verskil van 'n geslote stelsel omdat dit nie meganiese of termiese kontak met sy omgewing het nie. Dit beteken; die geïsoleerde sisteme kan nie beide materie en energie met die omliggende uitruil nie. Verder bereik hierdie stelsels termodinamiese ewewig met tyd deur die druk, temperatuur of ander parameters te balanseer.
Prakties bestaan 'n geïsoleerde stelsel nie omdat al die dinge op sekere maniere met mekaar in wisselwerking is. Ons kan egter die hele heelal as 'n geïsoleerde sisteem beskou, aangesien daar geen oordrag van materie en energie buite die heelal is nie. Teoreties is dit nuttig wanneer modelle gebou word. Byvoorbeeld, die eerste en tweede termodinamiese wette beskryf 'n geïsoleerde sisteem.
Figuur 01: Vergelyking van geïsoleerde stelsel met oop en geslote stelsels
Die eerste wet van termodinamika bepaal dat die "interne energie van 'n geïsoleerde sisteem konstant is." Die tweede wet van termodinamika sê dat "die entropie van 'n geïsoleerde stelsel toeneem in die loop van 'n spontane proses." Hierdie wet geld egter net vir geïsoleerde stelsels. Die entropie sal met verloop van tyd in 'n geïsoleerde sisteem toeneem en sal die maksimum waarde by die ewewig bereik. Kortom, die algehele energie van hierdie stelsels kan nooit toeneem nie. Dus kan die entropie nooit afneem nie.
Wat is geslote stelsel?
In 'n geslote sisteem kan materie nie deur die grens beweeg nie. Daarom is die saak binne 'n geslote sisteem altyd dieselfde. In hierdie tipe stelsel ruil die energie egter met die omgewing uit. Byvoorbeeld, wanneer 'n reaksie plaasvind, kan die sisteem uitsit, of dit kan die energie na die omgewing oordra as dit by 'n laer temperatuur is.
Figuur 02: 'n Stelsel en sy omgewing geskei deur 'n grens
Eks: As ons die bokant van 'n warm koppie tee met 'n deksel bedek, dan word dit 'n geslote sisteem. Daar kan die stoom nie die stelsel ontsnap nie. Die gasmolekules in die omgewing kan ook nie die sisteem binnedring nie. Daar is dus geen uitruil van materie nie. Die hitte van die tee wissel egter met die omgewing uit. Ons kan die hitte voel as ons aan die deksel van die beker raak. Daarom kom die energie na buite as termiese energie. Daar bereik die sisteem 'n ewewig met die omgewing wanneer die temperatuur binne en buite die sisteem gelyk word.
Wat is die verskil tussen geïsoleerde stelsel en geslote stelsel?
'n Grens skei 'n sisteem en sy omgewing. Ons kan 'n sisteem as 'n oop of 'n geslote sisteem noem, afhangende van die uitruiling van materie en energie deur hierdie grens. 'n Geïsoleerde sisteem is ook 'n vorm van 'n geslote sisteem. Die sleutelverskil tussen geïsoleerde sisteem en geslote sisteem is dat die geïsoleerde sisteme nie beide materie en energie met die omliggende kan uitruil nie, maar alhoewel die geslote sisteme nie materie met die omliggende kan uitruil nie, kan dit die energie uitruil.
As nog 'n belangrike verskil tussen geïsoleerde sisteem en geslote sisteem, kan ons sê dat die entropie van 'n geïsoleerde sisteem nooit kan afneem terwyl die entropie van 'n geslote sisteem kan afneem nie. Boonop is geïsoleerde sisteme teoreties; dit beteken dat hierdie stelsels nie in werklikheid bestaan nie. Geslote stelsels bestaan egter in werklikheid.
Opsomming – Geïsoleerde stelsel vs geslote stelsel
Stelsels is van twee tipes; hulle is die oop sisteem en geslote sisteem. Geïsoleerde stelsels is ook 'n tipe geslote stelsel. Daar is egter min verskille tussen hulle. Die sleutelverskil tussen geïsoleerde sisteem en geslote sisteem is dat die geïsoleerde sisteme nie beide materie en energie met die omliggende kan uitruil nie, maar alhoewel die geslote sisteme ook nie materie met die omliggende kan uitruil nie, kan dit die energie uitruil.
