النظام المعزول مقابل النظام المغلق: الحقائق التفصيلية والأسئلة الشائعة


دعنا ننتقل إلى ما يلي لمعرفة الفرق بين النظام المعزول والنظام المغلق: -

يمكن تفسير الفرق بين النظام المعزول والنظام المغلق. في نظام معزول لا يوجد تبادل للطاقة والمادة من محيطه. بينما في النظام المغلق ، لا يمكن أن يكون هناك أي تبادل للمادة ولكن يمكن تبادل الطاقة.

لدراسة الكيمياء والفيزياء بكفاءة ، قمنا بتقسيم الكون إلى قسمين. الجزء الآخر الذي سوف يمر هو دراسة النظام ، وكل ما هو الباقي يعرف بالمحيط. لنأخذ مثالاً على نظام. فكر في كائن حي ، أو وعاء تحدث فيه تفاعلات كيميائية ، أو خلية واحدة. في وسط الكل ، هناك حدود بين النظام وما يحيط به. 

هذه يشرح الخط الفاصل مدى النظام. من خلال هذا الخط الفاصل ، يحدث تبادل للطاقة والمادة في بعض الأحيان فقط. علاوة على ذلك ، يمكننا فصل النظام إلى قائمتين ، على النحو التالي ، أولاً ، نظام مفتوح ، وثانيًا ، نظام مغلق ، وثالثًا نظام معزول حيث هو نفسه شكل من أشكال نظام مغلق.

نظام معزول مقابل نظام مغلق

نظام معزول 
يمكن فهم النظام المعزول على أنه نظام مغلق بحد ذاته    
نظام مغلق 
الأنظمة المغلقة هي تلك الأنظمة التي لا تستطيع فيها المادة المرور عبر الحدود 
 في نظام معزول ، لا يمكن للطاقة أن تمر عبر حدودها في النظام المغلق ، يمكن لطاقة النظام أن تمر عبر حدوده 
النظام المعزول هو مفهوم نظري. لا يوجد مثل هذا النظام الذي يظهر نظام عزل مثالي. يمكن العثور على مغلق في العالم الحقيقي
لا يتناقص تغيير الكون في نظام معزول أبدًا يمكن أن ينخفض ​​تغيير الانتروبيا في نظام معزول. 
النظام المعزول مقابل النظام المغلق

دعونا نناقش على نطاق واسع المقارنة بين معزولة نظام مغلق النظام:-

نظام منعزل

An نظام معزول هو نفسه مظهر من مظاهر النظام المغلق.

النظام المعزول هو غير متطابق من نظام مغلق باعتباره a صندوق توظيف برأس مال محدود النظام لديها a حراري or الاتصال الميكانيكي به مجاور. هذا يعني أن النظام المعزول لا يمكنه تبادل المادة أو الطاقة من محيطه.

بالإضافة إلى ذلك ، تكتسب الأنظمة المعزولة توازنًا ديناميكيًا حراريًا مع الإعداد عن طريق موازنة درجة الحرارة أو الضغط أو غيرها من المعلمات.

ومع ذلك ، في الواقع ، لا يوجد نظام معزول حتى. لأنه في الكون ، يتفاعل كل شيء مع بعضه البعض بإحدى الطريقتين. ولكن على الرغم من أن كوننا يمكن اعتباره نظامًا معزولًا ، كما نعلم أنه يوجد في الكون لا نقل للمادة والطاقة مع أي كون آخر. عمليا غير متوفر، لكنها تستخدم نظريًا لبناء النماذج. 

على سبيل المثال ، يشرح القانون الأول للديناميكا الحرارية والقانون الثاني للديناميكا الحرارية نظامًا معزولًا.

ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن "الطاقة الداخلية لنظام معزول ثابتة." القانون الثاني للديناميكا الحرارية يقول ذلك "إنتروبيا نظام معزول تزداد في سياق عملية عفوية." حيث لا ينطبق هذان القانونان إلا على الأنظمة المعزولة. سوف تتجاوز إنتروبيا النظام على مدى فترة في نظام معزول وستصل إلى ذروتها عند التوازن. ومن ثم يمكننا أن نقول هنا أن الطاقة الإجمالية لن تزداد للنظام المعزول ونتيجة لذلك لن تنخفض إنتروبياها أبدًا.

نظام مغلق

في باقة نظام مغلق، يبقى الأمر ثابتًا ، لكن طاقته يمكن تبادلها أو نقلها من النظام إلى محيطه.

لذلك ، في نظام مغلق ، فإن الأمر مقيد ويبقى ثابتًا. لكن طاقة النظام المغلق يمكن أن تتبادل الطاقة المجاورة لها. على سبيل المثال ، أثناء حدوث التفاعل ، يتمدد النظام ، أو يمكننا القول أنه يمكنه نقل طاقته من محيطه إذا كانت درجة حرارته منخفضة.

دعونا نفهمها من خلال مثال: -

عندما نغطي فنجان الشاي الساخن بغطاء ، يصبح نظامًا مغلقًا. لأن بخار الشاي محاصر بين الكوب والغطاء عليه. وبالإضافة إلى ذلك فإن الجزيئات الموجودة في جوارها لا تطأ الكأس. وبالتالي ، لا يوجد تبادل للمادة.

ومع ذلك ، فإن الحرارة المشتتة من الشاي يتم تبادلها مع محيطها. يمكننا أن نفهمها عندما نلمس الكأس والغطاء ونشعر بالحرارة. لذلك يمكننا قول ذلك الطاقة التي تخرج من النظام هي طاقة حرارية. هنا ، يكتسب النظام توازنًا مع محيطه. يحدث هذا بسبب تساوي درجة حرارة الشاي في الكوب ودرجة الحرارة خارج النظام.

المثال الثاني لملف صندوق توظيف برأس مال محدود يمكن اعتبار النظام أ بطارية. ومع ذلك ، سيبدو وكأنه نظام منعزل لأن مادته الداخلية مغلقة. ولكن إذا أخذنا في الاعتبار شحن البطارية. في هذا ، أثناء شحن البطارية ، تصل الشحنة الكهربائية المتدفقة عبر البطارية إلى نقطة نهاية وتموت. يوضح تدفق الشحنة هذا انتقال الطاقة ، لكن المادة في نظام مغلق سليمة. هذا يعرّف البطارية على أنها نظام مغلق.

الآن دعونا نفكر في مثال لنظام معزول ، ولكن من الصعب العثور عليه في الواقع. لأنه لا يوجد نظام معزول مثالي حتى الآن. ولكن مع ذلك ، فإن أقرب مثال على نظام معزول هو Thermoflask. لأنه إذا وضعنا شيئًا ساخنًا في قناع حراري ، بسبب الجدران المعزولة من Thermoflask والغطاء المحكم عليه يتوقف ، لا تسمح للطاقة الحرارية بالتبدد. أي مادة ساخنة ، على سبيل المثال أي سائل في Thermoflask ، تظل ساخنة لعدة ساعات حيث يوقف Thermoflask نقل الحرارة عبر أي وسيلة أو طريقة. إما هو عليه التوصيل أو الحمل الحراري أو الإشعاع

نظام معزول في دورق حراري الصورة الائتمان: "الزجاجة الأفضل ..."مايكل بولاك   CC BY 2.0

يمكن هنا تصور النظام المعزول بسهولة وفهمه الآن كترمس حيث يظل السائل (النظام) ساخنًا. لا تنقل أي طاقة حرارية ، ولا يتم تبادل مادتها من محيطها.

من ناحية أخرى، يمكن افتراض النظام المغلق على أنه جرة محكمة الغلق ، حيث تتغير درجة حرارة المادة الموجودة بداخله. حيث ينقل الحرارة من محيطه. هذا يعني أن الطاقة يمكن أن تدخل النظام أو تتبدد منه. وفقًا لذلك يمكننا القول أنه في نظام منعزل ، لا تغرق الطاقة والمادة أيضًا لا تتبادل من البيئة المحيطة. بينما في أ نظام مغلق ، لا يمكن أن يكون هناك أي تبادل للمادة ولكن يمكن تبادل الطاقة.

ريا باندي

أنا ريا باندي. لقد أكملت التخرج بعد التخرج في الفيزياء في عام 2021. أعمل حاليًا كخبير في مادة الفيزياء لطلاب Lambdageeks. أحاول أن أشرح موضوع الفيزياء الذي يسهل فهمه بطريقة بسيطة.

آخر المقالات

الارتباط هل المجال الكهربائي متجه؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

هل المجال الكهربائي متجه؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

يتم إنشاء المجال الكهربائي بسبب الجسيمات المشحونة. ستوضح هذه المقالة ما إذا كان المجال الكهربائي هو كمية قياسية أو كمية متجهة. المجال الكهربائي هو متجه لأنه يحتوي على ...