주요 차이 - 개방 대 폐쇄 시스템
열역학은 물체와 주변 사이의 에너지 전달을 설명하는 물리학의 분기입니다. 열역학적 용어는 화학 종의 화학적 거동을 이해하는 데 사용될 수 있습니다. 시스템과 주변은 열역학에 사용되는 두 가지 기본 용어입니다. 시스템은 연구중인 우주의 일부이며 주변은 특정 시스템 이외의 나머지 우주입니다. 주변과 분리하는 시스템의 마진을 경계라고합니다. 시스템은 개방형 시스템, 폐쇄 시스템 및 분리 된 시스템과 같이 세 가지 방법으로 존재할 수 있습니다. 개방 시스템과 폐쇄 시스템의 주요 차이점은 개방형 시스템에서 물질을 주변 환경과 교환 할 수 있다는 것입니다 폐쇄 시스템에서는 물질을 주변과 교환 할 수 없습니다.
주요 영역을 다루었습니다
1. 개방형 시스템
- 정의, 특성
2. 폐쇄 시스템이란?
- 정의, 특성
3. 개방 시스템과 폐쇄 시스템의 차이점은 무엇입니까
- 주요 차이점 비교
주요 용어 :에너지, 운동 에너지 시스템, 물질, 잠재적 에너지, 주변, 열역학
개방 시스템이란 무엇입니까
열린 시스템은 물질과 에너지를 주변과 교환 할 수있는 시스템으로 정의 될 수 있습니다. 예를 들어, 지구는 개방형 시스템으로 인식 될 수 있습니다. 이 경우 지구는 시스템이며 공간은 주변입니다. 햇빛은 지구 표면에 도달 할 수 있으며 로켓을 우주로 보낼 수 있습니다. 햇빛과 로켓은 각각 에너지와 물질로 설명 될 수 있습니다.
열린 시스템과 주변 사이의 물질 교환은 쉽게 발생합니다. 물질을 추가하거나 물질을 제거하여 쉽게 설명 할 수 있습니다. 그러나 에너지 교환은 다른 형태로 에너지를 교환 할 수 있고이 교환 중에 다른 전환이 발생할 수 있기 때문에 에너지 교환이 조금 더 복잡합니다. 에너지는 열 또는 다른 형태로 교환됩니다.
열역학적 용어에서 에너지 교환은 잠재적 에너지, 운동 에너지 및 열 에너지로 특징 지어집니다. 잠재적 에너지는 저장된 에너지입니다. 운동 에너지는 움직이는 동안 물체가 운반하는 에너지입니다. 그러나 시스템의 에너지는 항상이 세 상태 중 하나 또는 동시에 두 상태에 존재합니다. 예를 들어, 고정 된 물체는 주변과 열을 교환 할 수 있습니다. 그런 다음 잠재적 에너지와 열 에너지가 있습니다. 에너지는 잠재적 에너지 또는 운동 에너지로 교환하거나 전달 될 수 있습니다. 그러나 때로는 잠재적 에너지가 운동 에너지로 전환 될 수 있거나 그 반대가 발생할 수 있습니다. 열 에너지 또는 열이 개방 시스템과 주변 환경간에 교환됩니다.
열린 시스템과 주변 사이의 문제를 교환 할 수 있기 때문에 열린 시스템의 내부 질량은 시간에 따라 다릅니다. 물질이 추가되면 질량이 증가하고 물질이 제거되면 질량이 줄어 듭니다.
그림 1 :머그잔이 덮지 않기 때문에 에너지와 물질이 주변과 교환 될 수 있습니다. 따라서 이것은 개방형 시스템입니다.
폐쇄 시스템
폐쇄 시스템은 에너지 만 교환 할 수는 있지만 중요하지 않은 시스템입니다. 물질에는 시스템의 경계를 넘을 수없는 입자가 포함되어 있기 때문에 물질은 폐쇄 시스템에서 교환 할 수 없습니다. 그러나 에너지는 미립자가 아니기 때문에 에너지는이 경계를 통해 광자로 전달됩니다. 따라서 폐쇄 시스템에서 물질을 제거하거나 추가 할 수 없기 때문에 질량은 일정하게 유지됩니다. 그러나 에너지는 주로 열 또는 열 에너지로 전달 될 수 있습니다.
예를 들어, 따뜻한 물 컵이 컵 상단에 뚜껑을 놓아 뚜껑을 배치하면 뚜껑 때문에 시스템을 탈출 할 수 없습니다. 공중의 가스 분자는 뚜껑 때문에 컵에 들어갈 수 없습니다. 따라서 물질 교환이 없습니다. 그러나 얼마 후 뚜껑을 만지면 따뜻하다고 느낄 수 있습니다. 컵은 또한 따뜻하게 느껴질 것입니다. 이것은 에너지가 열 에너지로 외부에 나오고 있음을 나타냅니다. 이 시스템이 오랫동안 정상 온도로 유지되면 컵, 뚜껑 또는 물이 더 이상 따뜻하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 시스템의 온도가 주변 온도와 같을 때까지 시스템이 주변과 열 에너지를 공유했기 때문입니다. 이것을 평형이라고합니다.
그림 2 :덮은 냄비는 뚜껑 때문에 주변과 교환 할 수 없기 때문에 폐쇄 시스템의 예입니다.
개방 시스템과 폐쇄 시스템의 차이
정의
오픈 시스템 : 개방형 시스템은 에너지와 물질을 주변과 교환 할 수있는 열역학적 시스템입니다.
폐쇄 시스템 : 폐쇄 시스템은 에너지를 주변과 교환 할 수 있지만 중요하지 않은 열역학적 시스템입니다.
물질 교환
오픈 시스템 : 개방형 시스템은 주변과 문제를 교환 할 수 있습니다.
폐쇄 시스템 : 폐쇄 시스템은 주변과 관련이 없습니다.
내부 질량
오픈 시스템 : 시스템의 질량은 개방 시스템에서 시간에 따라 다릅니다.
폐쇄 시스템 : 폐쇄 시스템에서는 시스템의 질량이 일정합니다.
시스템의 경계
오픈 시스템 : 개방형 시스템에는 닫히지 않은 경계가 있습니다.
폐쇄 시스템 : 폐쇄 시스템의 경계는 완전히 닫혔습니다.
결론
환경의 모든 곳에서 시스템과 주변 환경간에 상호 작용이 있습니다. 시스템을 열거 나 닫거나 분리 할 수 있습니다. 개방 시스템과 폐쇄 시스템의 주요 차이점은 개방 시스템에서 물질과 교환 할 수 있지만 폐쇄 시스템에서는 물질을 주변과 교환 할 수 없다는 것입니다.
.참조 :
1. "시스템과 주변 환경." 화학 libretexts. LibreTexts, 2016 년 7 월 21 일. 웹. 여기에서 사용할 수 있습니다. 2017 년 6 월 16 일.
2. inopen, 물리 화학에서 폐쇄 및 분리 된 시스템.” 물리 과학의 기초. N.P., N.D. 편물. 여기에서 사용할 수 있습니다. 2017 년 6 월 16 일.
이미지 제공 :
1. Pixabay
2를 통한 "345707"(공개 도메인). Flickr을 통해 Waferboard (CC x 2.0)의 "Coffee Steam 2"
