Nøgleforskellen mellem lukket system og åbent system er, at i et lukket system udveksles stoffet ikke med det omgivende, men energien udveksles med det omgivende, mens i et åbent system udveksles både stof og energi med omkringliggende.
Med henblik på kemi kan vi opdele universet i to dele; "system" og "omgivelserne". Et system kan være en organisme, en reaktionsbeholder eller endda en enkelt celle. Der er grænser mellem et system og det omgivende. Systemets omfang afhænger af disse grænser. Sommetider spørgsmål og energiudvekslinger gennem disse grænser. Vi kan skelne systemerne ud fra den slags interaktioner, de har, eller ved de typer af udvekslinger, der finder sted. Desuden kan vi klassificere disse systemer i to som åbne systemer og lukkede systemer.
Hvad er et lukket system?
Hvis materie ikke overføres gennem grænsen, så kalder vi den slags system som et lukket system. Men i et lukket system udveksles energi med omgivelserne. Sagen i et lukket system er altid den samme. Når der sker en reaktion, kan systemet udvide sig, eller det kan overføre energi til omgivelserne, hvis det har en lavere temperatur. For eksempel, når der er en væske komprimeret i et stempel, er det et lukket system. Der ændres væskens masse ikke, men volumen kan ændre sig.
Figur 01: System og dets grænse i kontakt med omgivelserne
Et isoleret system er også et lukket system. Det adskiller sig dog fra et lukket system, fordi det isolerede system hverken har mekanisk eller termisk kontakt med omgivelserne. Med tiden når isolerede systemer termodynamisk ligevægt ved at balancere trykket, temperaturen eller andre forskelle.
Hvad er et åbent system?
I et åbent system overføres stoffet og energien gennem grænsen mellem systemet og omgivelserne. Da den er åben, interagerer den kontinuerligt med omgivelserne. For eksempel er vores krop et åbent system. Det er svært at kontrollere energistrømmen ind og ud af et åbent system. Desuden er energibalancen også svær. Da det er åbent, er systemets masse ikke nødvendigvis konstant; dens lydstyrke er snarere konstant.
Figur 01: Termodynamikkens første lov: Åbent system
Termodynamikkens første lov vedrører åbne systemer. Den siger om den indre energi i et åbent system. Vi kan ændre den indre energi i et system enten ved at udføre arbejde på systemet eller opvarme. Ændringen i indre energi i et åbent system er lig med mængden af energi, som vi skal tilføre systemet (ved hjælp af opvarmning eller arbejde) minus tabt mængde af stof, der strømmer ud, og energitab på grund af arbejde blev udført af system.
Hvad er forskellen mellem lukket system og åbent system?
Hvis sagen ikke overføres gennem grænsen, så er den slags system et lukket system. Hvorimod i et åbent system overføres både stoffet og energien gennem grænsen mellem systemet og omgivelserne. Derfor er den vigtigste forskel mellem lukket system og åbent system, at de lukkede systemer ikke tillader nogen udveksling af stof mellem systemet og omgivelserne, mens det åbne system tillader udveksling af stof. Ydermere er en anden forskel mellem lukket system og åbent system, at de lukkede systemer har en konstant masse, mens de åbne systemer har en varierende masse.
Desuden er der også en forskel mellem et lukket system og et åbent system med hensyn til at kontrollere faktorerne. Det vil sige, i modsætning til i et lukket system er det i et åbent system svært at styre energiflowet og andre parametre.
Oversigt – lukket system vs åbent system
Et system er en del, der forekommer i omgivelserne. Der er forskellige typer kontakter mellem systemet og omgivelserne. Følgelig er der to systemer; et åbent system og et lukket system. Nøgleforskellen mellem lukket system og åbent system er, at i et lukket system udveksles stoffet ikke med det omgivende, men energien udveksles med det omgivende, mens i et åbent system udveksles både stof og energi med omgivelserne.
