Тусгаарлагдсан систем ба хаалттай систем хоёрын гол ялгаа нь тусгаарлагдсан системүүд нь хүрээлэн буй орчинтой бодис болон энерги хоёуланг нь солилцож чадахгүй боловч хаалттай системүүд нь хүрээлэн буй орчинтой бодис солилцож чадахгүй ч энерги солилцож чаддагт оршино.
Хими судлахад хялбар байх үүднээс бид орчлон ертөнцийг хоёр хэсэгт хуваадаг. Бидний судлах гэж буй хэсэг нь "систем", үлдсэн хэсэг нь "хүрээлэн буй орчин" юм. Жишээлбэл, систем нь организм, урвалын сав эсвэл бүр нэг эс байж болно. Систем болон хүрээлэн буй орчны хооронд хил хязгаар байдаг. Хил нь системийн хамрах хүрээг тодорхойлдог. Заримдаа эдгээр хилээр бодис, энерги солилцдог. Цаашилбал, бид системийг хоёр ангилалд ангилж болно; Эдгээр нь нээлттэй систем ба хаалттай систем юм. Тусгаарлагдсан систем нь хаалттай системийн нэг хэлбэр юм.
Тусгаарлагдсан систем гэж юу вэ?
Тусгаарлагдсан систем нь хаалттай системийн нэг хэлбэр юм. Гэхдээ энэ нь хүрээлэн буй орчинтой механик болон дулааны холбоогүй учраас хаалттай системээс ялгаатай. Энэ нь гэсэн үг; Тусгаарлагдсан системүүд нь хүрээлэн буй орчинтой бодис, энерги хоёуланг нь солилцож чадахгүй. Цаашилбал, эдгээр систем нь даралт, температур эсвэл бусад параметрүүдийг тэнцвэржүүлснээр цаг хугацааны явцад термодинамик тэнцвэрт байдалд хүрдэг.
Бүх зүйл бие биетэйгээ тодорхой байдлаар харилцан үйлчлэлцдэг учраас практикт тусгаарлагдсан систем байдаггүй. Гэсэн хэдий ч орчлон ертөнцөөс гадуур матер, энергийн шилжилт байхгүй гэж үзвэл бид бүх ертөнцийг тусгаарлагдсан систем гэж үзэж болно. Онолын хувьд энэ нь загвар бүтээхэд хэрэг болдог. Жишээлбэл, термодинамикийн эхний болон хоёр дахь хуулиуд нь тусгаарлагдсан системийг тодорхойлдог.
Зураг 01: Тусгаарлагдсан системийг нээлттэй ба хаалттай системтэй харьцуулах
Термодинамикийн нэгдүгээр хуульд “тусгаарлагдсан системийн дотоод энерги тогтмол” гэж заасан байдаг. Термодинамикийн хоёрдугаар хуульд "тусгаарлагдсан системийн энтропи нь аяндаа үүсэх процессын явцад нэмэгддэг" гэж хэлдэг. Гэхдээ энэ хууль нь зөвхөн тусгаарлагдсан системд хамаарна. Тусгаарлагдсан системд энтропи цаг хугацааны явцад нэмэгдэж, тэнцвэрт байдалд хамгийн их утгад хүрнэ. Товчхондоо эдгээр системийн нийт энерги хэзээ ч өсөх боломжгүй. Тиймээс энтропи хэзээ ч буурч чадахгүй.
Хаалттай систем гэж юу вэ?
Хаалттай системд бодис хилээр дамжих боломжгүй. Тиймээс хаалттай систем доторх бодис үргэлж ижил байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн системд энерги нь хүрээлэн буй орчинтойгоо солилцдог. Жишээлбэл, урвал явагдах үед систем өргөжиж, эсвэл бага температурт байгаа бол энергийг хүрээлэн буй орчинд шилжүүлж болно.
Зураг 02: Хилээр тусгаарлагдсан систем ба түүний орчин
Жишээ нь: Хэрэв бид бүлээн аягатай цайны дээд хэсгийг таглаад таглавал энэ нь битүү систем болно. Тэнд уур нь системээс зугтаж чадахгүй. Мөн хүрээлэн буй орчны хийн молекулууд системд нэвтэрч чадахгүй. Тиймээс бодисын солилцоо байхгүй. Гэсэн хэдий ч цайны дулаан нь хүрээлэн буй орчинтойгоо солилцдог. Бид аяганы тагийг хүрвэл халууныг мэдэрч чадна. Тиймээс энерги гаднаас дулааны энерги хэлбэрээр гарч ирдэг. Тэнд систем доторх болон гаднах температур тэнцүү болоход систем хүрээлэн буй орчинтой тэнцвэрт байдалд хүрдэг.
Тусгаарлагдсан систем, хаалттай систем хоёрын ялгаа юу вэ?
Хязгаар нь систем болон хүрээлэн буй орчныг тусгаарладаг. Энэ хилээр дамжих бодис, энергийн солилцооноос хамааран бид системийг нээлттэй эсвэл хаалттай систем гэж нэрлэж болно. Тусгаарлагдсан систем нь мөн хаалттай системийн нэг хэлбэр юм. Тусгаарлагдсан систем ба хаалттай систем хоёрын гол ялгаа нь тусгаарлагдсан систем нь хүрээлэн буй орчинтой бодис болон энерги хоёуланг нь солилцож чадахгүй ч хаалттай системүүд хүрээлэн буй орчинтой бодис солилцож чадахгүй ч энерги солилцож чаддагт оршино.
Тусгаарлагдсан систем болон хаалттай системийн өөр нэг чухал ялгааны хувьд тусгаарлагдсан системийн энтропи хэзээ ч буурч чадахгүй, харин хаалттай системийн энтропи буурч болно гэж хэлж болно. Түүнээс гадна тусгаарлагдсан системүүд нь онолын хувьд; Энэ нь эдгээр системүүд бодит байдал дээр байдаггүй гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч хаалттай системүүд бодит байдал дээр байдаг.
Хураангуй – Тусгаарлагдсан систем болон хаалттай систем
Систем нь хоёр төрөлтэй; Эдгээр нь нээлттэй систем ба хаалттай систем юм. Тусгаарлагдсан систем нь мөн хаалттай системийн төрөл юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн хооронд ялгаа бага байдаг. Тусгаарлагдсан систем болон хаалттай систем хоёрын гол ялгаа нь тусгаарлагдсан системүүд нь хүрээлэн буй орчинтой бодис болон энерги хоёуланг нь солилцож чадахгүй ч хаалттай системүүд нь хүрээлэн буй орчинтой бодис солилцож чадахгүй ч энерги солилцож чаддагт оршино.
