Nøkkelforskjellen mellom lukket system og åpent system er at i et lukket system utveksles ikke materien med omgivelsene, men energien utveksles med omgivelsene, mens i et åpent system utveksles både materie og energi med rundt.
For kjemiformål kan vi dele universet i to deler; "system" og "omgivelsene". Et system kan være en organisme, et reaksjonskar eller til og med en enkelt celle. Det er grenser mellom et system og omgivelsene. Omfanget av systemet avhenger av disse grensene. Noen ganger saker og energiutvekslinger gjennom disse grensene. Vi kan skille systemene ut fra hva slags interaksjoner de har eller etter hvilke typer utvekslinger som finner sted. Dessuten kan vi klassifisere disse systemene i to som åpne systemer og lukkede systemer.
Hva er et lukket system?
Hvis materie ikke overføres gjennom grensen, kaller vi den slags system som et lukket system. Men i et lukket system utveksles energi med omgivelsene. Saken i et lukket system er alltid den samme. Når en reaksjon skjer, kan systemet utvide seg, eller det kan overføre energi til omgivelsene hvis det har en lavere temperatur. For eksempel, når det er en væske komprimert i et stempel, er det et lukket system. Der endres ikke væskemassen, men volumet kan endres.
Figur 01: Systemet og dets grenser i kontakt med omgivelsene
Et isolert system er også et lukket system. Det skiller seg imidlertid fra et lukket system, fordi det isolerte systemet verken har mekanisk eller termisk kontakt med omgivelsene. Med tiden når isolerte systemer termodynamisk likevekt ved å balansere trykket, temperaturen eller andre forskjeller.
Hva er et åpent system?
I et åpent system overføres materie og energi gjennom grensen mellom systemet og omgivelsene. Siden den er åpen, samhandler den kontinuerlig med omgivelsene. For eksempel er kroppen vår et åpent system. Det er vanskelig å kontrollere energistrømmen inn og ut av et åpent system. Dessuten er energibalansen også vanskelig. Siden den er åpen, er ikke massen til systemet nødvendigvis konstant; snarere er volumet konstant.
Figur 01: Termodynamikkens første lov: åpent system
Termodynamikkens første lov gjelder åpne systemer. Den sier om den indre energien til et åpent system. Vi kan endre den indre energien til et system enten ved å gjøre arbeid på systemet eller ved å varme opp. Endringen i indre energi til et åpent system er lik mengden energi som vi trenger å tilføre systemet (ved hjelp av oppvarming eller arbeid) minus tapt mengde av materie som strømmer ut og energitap på grunn av arbeid ble utført av system.
Hva er forskjellen mellom lukket system og åpent system?
Hvis saken ikke går gjennom grensen, så er den slags system et lukket system. Mens i et åpent system overføres både materie og energi gjennom grensen mellom systemet og omgivelsene. Derfor er nøkkelforskjellen mellom lukket system og åpent system at de lukkede systemene ikke tillater noen utveksling av materie mellom systemet og omgivelsene mens det åpne systemet tillater utveksling av materie. Videre er en annen forskjell mellom lukket system og åpent system at de lukkede systemene har en konstant masse mens de åpne systemene har en varierende masse.
Dessuten er det også en forskjell mellom lukket system og åpent system når det gjelder å kontrollere faktorene. Det vil si, i motsetning til i lukket system, i et åpent system er det vanskelig å kontrollere energiflyten og andre parametere.
Sammendrag – lukket system vs åpent system
Et system er en del som forekommer i omgivelsene. Det er ulike typer kontakter mellom systemet og omgivelsene. Følgelig er det to systemer; et åpent system og et lukket system. Nøkkelforskjellen mellom lukket system og åpent system er at i et lukket system utveksles ikke materien med omgivelsene, men energien utveksles med omgivelsene, mens i et åpent system utveksles både materie og energi med omgivelsene.
