Sự khác biệt giữa hệ thống kín và hệ thống bị cô lập là gì?


Câu trả lời 1:

Tôi muốn mở rộng câu trả lời được đưa ra, vì rất nhiều câu hỏi liên quan đến sự nhầm lẫn về sự khác biệt quan trọng này. Một hệ thống khép kín là một trong đó vật chất không thể xâm nhập hoặc rời đi, nhưng năng lượng có thể được truyền đến và từ môi trường xung quanh dưới hai hình thức: công việc và nhiệt. Một ví dụ hữu hình là một khí trong một xi lanh được trang bị một piston. Các bức tường dẫn nhiệt. Vì năng lượng có thể được truyền theo hai cách, nên phương trình mô tả sự thay đổi năng lượng bên trong của hệ thống là

đồng bằng E = q + w

cụ thể là Định luật nhiệt động lực học đầu tiên.

Một hệ thống biệt lập là một hệ thống khép kín không thể trao đổi năng lượng với môi trường xung quanh. Để ngăn chặn công việc được trao đổi, hệ thống phải cứng nhắc, nghĩa là khối lượng không đổi và để ngăn nhiệt được trao đổi, các bức tường phải là chất cách điện hoàn hảo.

Một hệ quả của Định luật thứ nhất là nếu q và w bằng 0, năng lượng của hệ thống phải không đổi, bất kể điều gì đang xảy ra trong đó. Hydrogen và oxy có thể phản ứng tạo thành nước, chuyển đổi năng lượng liên kết thành động năng khi nhiệt độ tăng, nhưng vẫn có tổng năng lượng không đổi. Đây là Luật bảo tồn năng lượng.

Trong một hệ thống bị cô lập, mọi thay đổi có thể xảy ra sẽ được tiến hành cho đến khi entropy đạt đến mức tối đa.

Phản ứng hóa học thường được nghiên cứu trong một hệ kín trong điều kiện không đổi T và P. Mọi thay đổi xảy ra sẽ diễn ra cho đến khi thay đổi năng lượng tự do Gibbs (delta G) đạt đến 0, cho thấy đã đạt đến trạng thái cân bằng.

Nhiều câu hỏi về Quora liên quan đến entropy của vũ trụ. Tôi không có câu trả lời cho điều đó, nhưng tôi ước ai đó sẽ giải thích liệu vũ trụ là một hệ kín hay một hệ cô lập vì các thuật ngữ được sử dụng thay thế cho nhau.