Kapalı Sistem ve Açık Sistem Arasındaki Fark

temel fark kapalı sistem ile açık sistem arasında kapalı bir sistemde madde çevreyle değil, çevreyle enerji alışverişi yaparken, açık bir sistemde hem madde hem de çevreyle enerji alışverişi.

Kimya amacıyla, evreni iki parçaya bölebiliriz; “Sistem” ve “çevre”. Bir sistem bir organizma, bir reaksiyon kabı veya hatta tek bir hücre olabilir. Bir sistem ve çevre arasında sınırlar vardır. Sistemin kapsamı bu sınırlara bağlıdır. Bazen bu sınırlar boyunca önemli olan şeyler ve enerji değişimleri. Sistemleri, sahip oldukları etkileşim türlerine veya gerçekleşen değişim türlerine göre ayırt edebiliriz. Ayrıca, bu sistemleri açık sistemler ve kapalı sistemler olarak ikiye ayırabiliriz.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Kapalı Sistem Nedir?
3. Açık Sistem nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tabular Formda Kapalı Sistem ve Açık Sistem
5. Özet

Kapalı Sistem Nedir??

Madde sınırlar arasında aktarılmazsa, bu tür bir sistemi kapalı sistem olarak adlandırırız. Ancak, kapalı bir sistemde çevre ile enerji alışverişi yapılır. Kapalı bir sistemin içindeki madde her zaman aynıdır. Bir reaksiyon meydana geldiğinde, sistem genişleyebilir veya daha düşük bir sıcaklıktaysa çevreye enerji aktarabilir. Örneğin, bir pistonda sıkıştırılmış bir sıvı olduğunda, kapalı bir sistemdir. Orada sıvının kütlesi değişmez, ancak hacim değişebilir.

Şekil 01: Çevre ile Temas Halinde Sistem ve Sınırı

Yalıtılmış bir sistem de kapalı bir sistemdir. Bununla birlikte, kapalı bir sistemden farklıdır, çünkü yalıtılmış sistem çevresi ile ne mekanik ne de termal temasa sahiptir. Zamanla, izole sistemler basınç, sıcaklık veya diğer farklılıkları dengeleyerek termodinamik dengeye ulaşır.

Açık Sistem Nedir?

Açık bir sistemde madde ve enerji, sistem ve çevre arasındaki sınırdan geçer. Açık olduğundan sürekli çevreyle etkileşime girer. Örneğin, vücudumuz açık bir sistemdir. Açık bir sisteme giren ve çıkan enerji akışını kontrol etmek zordur. Ayrıca, enerji dengesi de zordur. Açık olduğundan, sistemin kütlesi mutlaka sabit değildir; daha ziyade hacmi sabit.

Şekil 01: Termodinamiğin birinci yasası: Açık Sistem

Termodinamiğin birinci yasası açık sistemler ile ilgilidir. Açık bir sistemin iç enerjisi hakkında bilgi verir. Bir sistemin iç enerjisini, sistem üzerinde çalışarak veya ısıtarak değiştirebiliriz. Açık bir sistemin iç enerjisindeki değişiklik, sisteme eklememiz gereken enerji miktarına eşittir (ısıtma veya iş yaparak) eksi dışarı akan madde kaybı ve işten kaynaklanan enerji kaybı tarafından sistem.

Kapalı Sistem ve Açık Sistem Arasındaki Fark Nedir??

Eğer madde sınırdan geçmezse, bu tür bir sistem kapalı bir sistemdir. Oysa açık bir sistemde hem madde hem de enerji, sistem ve çevre arasındaki sınırdan geçer. Bu nedenle, kapalı sistem ve açık sistem arasındaki temel fark, kapalı sistemlerin sistem ve çevre arasında herhangi bir madde değişimine izin vermemesi, açık sistem ise madde değişimine izin vermesidir. Ayrıca, kapalı sistem ile açık sistem arasındaki bir diğer fark kapalı sistemlerin sabit bir kütleye sahip olması, açık sistemlerin ise değişen bir kütleye sahip olmasıdır.

Ayrıca, kapalı sistem ile açık sistem arasında faktörlerin kontrolünde de bir fark vardır. Yani, kapalı sistemden farklı olarak, açık bir sistemde enerji akışını ve diğer parametreleri kontrol etmek zordur.

Özet - Kapalı Sistem vs Açık Sistem

Sistem, çevrede meydana gelen bir parçadır. Sistem ve çevre arasında farklı temas türleri vardır. Buna göre, iki sistem vardır; açık bir sistem ve kapalı bir sistem. Kapalı sistem ve açık sistem arasındaki temel fark, kapalı bir sistemde maddenin çevreyle değil, çevreyle enerji alışverişi, açık bir sistemde ise hem madde hem de çevreyle enerji alışverişi olmasıdır..

Referans:

1. Libreteksler. “Bir Sistem ve Çevresi.” Kimya LibreTexts, Libretexts, 21 Temmuz 2016. Buradan ulaşabilirsiniz

Görünüm inceliği:

1. ”Sistem sınırı” Commons Wikimedia üzerinden Stannered (Public Domain) tarafından takip edilen Wavesmikey tarafından 

2. Commons Wikimedia üzerinden “birinci yasa açık sistem” (Kamusal Alan)