Ključna razlika između izolovanog sistema i zatvorenog sistema je u tome što izolovani sistemi ne mogu da razmenjuju materiju i energiju sa okolinom, ali iako zatvoreni sistemi takođe ne mogu da razmenjuju materiju sa okolinom, oni mogu razmenjivati energiju.
Radi lakšeg proučavanja hemije, dijelimo svemir na dva dijela. Dio koji ćemo proučavati je “sistem”, a ostalo je “okruženje”. Na primjer, sistem može biti organizam, reakciona posuda ili čak jedna ćelija. Postoji granica između sistema i okoline. Granica definiše opseg sistema. Ponekad se materija i energija razmjenjuju kroz ove granice. Nadalje, možemo klasificirati sistem u dvije kategorije; oni su otvoreni sistem i zatvoreni sistem. Izolovani sistem je oblik zatvorenog sistema.
Šta je izolovani sistem?
Izolovani sistem je oblik zatvorenog sistema. Ali, razlikuje se od zatvorenog sistema jer nema ni mehanički ni termički kontakt sa svojom okolinom. To znači; izolovani sistemi ne mogu da razmenjuju materiju i energiju sa okolinom. Nadalje, ovi sistemi postižu termodinamičku ravnotežu s vremenom, balansirajući pritisak, temperaturu ili druge parametre.
Praktično, izolovani sistem ne postoji jer su sve stvari u interakciji jedna s drugom na određene načine. Međutim, cijeli univerzum možemo smatrati izolovanim sistemom, s obzirom da nema prijenosa materije i energije izvan svemira. Teoretski, ovo je korisno kada se konstruišu modeli. Na primjer, prvi i drugi termodinamički zakon opisuju izolovani sistem.
Slika 01: Poređenje izolovanog sistema sa otvorenim i zatvorenim sistemima
Prvi zakon termodinamike kaže da je "unutrašnja energija izolovanog sistema konstantna." Drugi zakon termodinamike kaže da se "entropija izolovanog sistema povećava tokom spontanog procesa." Međutim, ovaj zakon važi samo za izolovane sisteme. Entropija će se vremenom povećavati u izolovanom sistemu i dostići maksimalnu vrednost u ravnoteži. Ukratko, ukupna energija ovih sistema se nikada ne može povećati. Dakle, entropija se nikada ne može smanjiti.
Šta je zatvoreni sistem?
U zatvorenom sistemu materija ne može proći kroz granicu. Stoga je materija unutar zatvorenog sistema uvijek ista. Međutim, u ovom tipu sistema energija se razmenjuje sa okolinom. Na primjer, kada se reakcija dogodi, sistem se može proširiti ili može prenijeti energiju u okolinu ako je na nižoj temperaturi.
Slika 02: Sistem i njegovo okruženje odvojeni granicom
Primjer: Ako vrh tople šoljice čaja pokrijemo poklopcem, onda to postaje zatvoreni sistem. Tamo para ne može izaći iz sistema. Takođe, molekuli gasa u okruženju ne mogu ući u sistem. Dakle, nema razmene materije. Međutim, toplota čaja se razmenjuje sa okolinom. Možemo osjetiti toplinu ako dodirnemo poklopac šolje. Stoga energija izlazi napolje kao toplotna energija. Tamo sistem postiže ravnotežu sa okruženjem kada temperatura unutar i izvan sistema postane jednaka.
Koja je razlika između izolovanog sistema i zatvorenog sistema?
Granica razdvaja sistem i njegovu okolinu. Sistem možemo nazvati otvorenim ili zatvorenim sistemom u zavisnosti od razmene materije i energije kroz ovu granicu. Izolovani sistem je takođe oblik zatvorenog sistema. Ključna razlika između izolovanog sistema i zatvorenog sistema je u tome što izolovani sistemi ne mogu da razmenjuju materiju i energiju sa okolinom, ali, iako zatvoreni sistemi ne mogu da razmenjuju materiju sa okolinom, mogu razmenjivati energiju.
Kao još jedna bitna razlika između izolovanog sistema i zatvorenog sistema, možemo reći da entropija izolovanog sistema nikada ne može da se smanji dok entropija zatvorenog sistema može da se smanji. Štaviše, izolovani sistemi su teoretski; to znači da ovi sistemi ne postoje u stvarnosti. Međutim, zatvoreni sistemi postoje u stvarnosti.
Sažetak – izolovani sistem protiv zatvorenog sistema
Sistemi su dva tipa; oni su otvoreni sistem i zatvoreni sistem. Izolovani sistemi su takođe vrsta zatvorenog sistema. Međutim, malo je razlika među njima. Ključna razlika između izolovanog sistema i zatvorenog sistema je u tome što izolovani sistemi ne mogu da razmenjuju materiju i energiju sa okolinom, ali, iako zatvoreni sistemi takođe ne mogu da razmenjuju materiju sa okolinom, oni mogu razmenjivati energiju.
