Dallimi kryesor midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur është se në një sistem të mbyllur, lënda nuk shkëmbehet me rrethinën, por energjia shkëmbehet me rrethinën, ndërsa në një sistem të hapur, si lënda ashtu edhe energjia shkëmbehet me përreth.
Për qëllimin e kimisë, ne mund ta ndajmë universin në dy pjesë; "sistemi" dhe "rrethina". Një sistem mund të jetë një organizëm, një enë reagimi apo edhe një qelizë e vetme. Ka kufij midis një sistemi dhe rrethinës. Shtrirja e sistemit varet nga këto kufij. Ndonjëherë çështjet dhe energjia shkëmbehen përmes këtyre kufijve. Ne mund t'i dallojmë sistemet nga lloji i ndërveprimeve që kanë ose nga llojet e shkëmbimeve që zhvillohen. Për më tepër, ne mund t'i klasifikojmë këto sisteme në dy si sisteme të hapura dhe sisteme të mbyllura.
Çfarë është një sistem i mbyllur?
Nëse materia nuk kalon përmes kufirit, atëherë ne e quajmë atë lloj sistemi si një sistem të mbyllur. Megjithatë, në një sistem të mbyllur energjia shkëmbehet me mjedisin. Çështja brenda një sistemi të mbyllur është gjithmonë e njëjtë. Kur ndodh një reaksion, sistemi mund të zgjerohet, ose mund të transferojë energji në mjedis nëse është në një temperaturë më të ulët. Për shembull, kur ka një lëng të ngjeshur në një piston, ai është një sistem i mbyllur. Atje masa e lëngut nuk ndryshon, por vëllimi mund të ndryshojë.
Figura 01: Sistemi dhe kufiri i tij në kontakt me rrethinën
Një sistem i izoluar është gjithashtu një sistem i mbyllur. Megjithatë, ai ndryshon nga një sistem i mbyllur, sepse sistemi i izoluar nuk ka kontakt mekanik dhe as termik me rrethinën e tij. Me kalimin e kohës, sistemet e izoluara arrijnë ekuilibrin termodinamik duke balancuar presionin, temperaturën ose ndryshime të tjera.
Çfarë është një sistem i hapur?
Në një sistem të hapur, materia dhe energjia transferohen përmes kufirit midis sistemit dhe rrethinës. Meqenëse është i hapur, ai vazhdimisht ndërvepron me rrethinën. Për shembull, trupi ynë është një sistem i hapur. Është e vështirë të kontrollosh rrjedhën e energjisë brenda dhe jashtë një sistemi të hapur. Për më tepër, bilanci i energjisë është gjithashtu i vështirë. Meqenëse është i hapur, masa e sistemit nuk është domosdoshmërisht konstante; përkundrazi vëllimi i tij është konstant.
Figura 01: Ligji i parë i termodinamikës: Sistemi i hapur
Ligji i parë i termodinamikës lidhet me sistemet e hapura. Ai thotë për energjinë e brendshme të një sistemi të hapur. Ne mund të ndryshojmë energjinë e brendshme të një sistemi ose duke bërë punë në sistem ose duke ngrohur. Ndryshimi në energjinë e brendshme të një sistemi të hapur është i barabartë me sasinë e energjisë që duhet t'i shtojmë sistemit (nëpërmjet ngrohjes ose kryerjes së punës) minus sasinë e humbur nga materia që rrjedh jashtë dhe humbja e energjisë për shkak të punës është bërë nga sistemi.
Cili është ndryshimi midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur?
Nëse çështja nuk kalon përmes kufirit, atëherë ai lloj sistemi është një sistem i mbyllur. Ndërsa, në një sistem të hapur, si lënda ashtu edhe energjia transferohen përmes kufirit midis sistemit dhe rrethinës. Prandaj, ndryshimi kryesor midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur është se sistemet e mbyllura nuk lejojnë asnjë shkëmbim të materies midis sistemit dhe rrethinës ndërsa sistemi i hapur lejon shkëmbimin e materies. Për më tepër, një ndryshim tjetër midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur është se sistemet e mbyllura kanë një masë konstante ndërsa sistemet e hapura kanë një masë të ndryshme.
Për më tepër, ekziston edhe një ndryshim midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur në kontrollin e faktorëve. Kjo do të thotë, ndryshe nga sistemi i mbyllur, në një sistem të hapur është e vështirë të kontrollosh rrjedhën e energjisë dhe parametrat e tjerë.
Përmbledhje – Sistemi i mbyllur kundrejt sistemit të hapur
Një sistem është një pjesë që ndodh në rrethinë. Ekzistojnë lloje të ndryshme kontaktesh midis sistemit dhe mjedisit përreth. Prandaj, ekzistojnë dy sisteme; një sistem të hapur dhe një sistem të mbyllur. Dallimi kryesor midis sistemit të mbyllur dhe sistemit të hapur është se në një sistem të mbyllur, lënda nuk shkëmbehet me rrethinën, por energjia shkëmbehet me rrethinën ndërsa në një sistem të hapur, si lënda ashtu edhe energjia shkëmbehet me rrethinën.
