Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, izolyatsiyalangan tizimlar atrofdagi bilan ham materiya, ham energiya almasha olmaydi, lekin yopiq tizimlar ham atrofdagilar bilan materiya almashilmasa ham, energiya almashishi mumkin.
Kimyoni oʻrganish qulayligi uchun biz koinotni ikki qismga ajratamiz. Biz o'rganadigan qism "tizim", qolgani esa "atrof". Masalan, tizim organizm, reaktsiya idishi yoki hatto bitta hujayra bo'lishi mumkin. Tizim va uning atrofidagilar o'rtasida chegara mavjud. Chegara tizimning qamrovini belgilaydi. Ba'zan bu chegaralar orqali materiya va energiya almashinuvi sodir bo'ladi. Bundan tashqari, biz tizimni ikki toifaga ajratishimiz mumkin; ular ochiq tizim va yopiq tizimdir. Izolyatsiya qilingan tizim yopiq tizimning ko'rinishidir.
Izolyatsiya qilingan tizim nima?
Izolyatsiya qilingan tizim yopiq tizimning bir shaklidir. Biroq, u yopiq tizimdan farq qiladi, chunki u atrof-muhit bilan mexanik va termal aloqaga ega emas. Bu degani; izolyatsiyalangan tizimlar atrofdagi bilan ham materiya, ham energiya almasha olmaydi. Bundan tashqari, bu tizimlar vaqt o'tishi bilan bosim, harorat yoki boshqa parametrlarni muvozanatlash orqali termodinamik muvozanatga erishadi.
Amalda izolyatsiya qilingan tizim mavjud emas, chunki hamma narsalar bir-biri bilan ma'lum bir tarzda o'zaro ta'sir qiladi. Biroq, biz butun koinotni izolyatsiya qilingan tizim deb hisoblashimiz mumkin, chunki koinotdan tashqarida materiya va energiya o'tkazilmaydi. Nazariy jihatdan, bu modellarni qurishda foydalidir. Masalan, birinchi va ikkinchi termodinamik qonunlar izolyatsiyalangan tizimni tavsiflaydi.
01-rasm: Izolyatsiya qilingan tizimni ochiq va yopiq tizimlar bilan solishtirish
Termodinamikaning birinchi qonunida aytilishicha, "izolyatsiya qilingan tizimning ichki energiyasi doimiydir". Termodinamikaning ikkinchi qonunida aytilishicha, "izolyatsiya qilingan tizimning entropiyasi o'z-o'zidan sodir bo'lgan jarayon davomida ortadi". Biroq, bu qonun faqat izolyatsiya qilingan tizimlar uchun amal qiladi. Izolyatsiya qilingan tizimda entropiya vaqt o'tishi bilan ortadi va muvozanatda maksimal qiymatga etadi. Muxtasar qilib aytganda, bu tizimlarning umumiy energiyasi hech qachon ko'paymaydi. Shunday qilib, entropiya hech qachon kamaymaydi.
Yopiq tizim nima?
Yopiq sistemada materiya chegaradan oʻta olmaydi. Shuning uchun yopiq tizim ichidagi materiya har doim bir xil bo'ladi. Biroq, bu turdagi tizimlarda energiya atrof-muhit bilan almashadi. Masalan, reaktsiya sodir bo'lganda, tizim kengayishi yoki pastroq haroratda bo'lsa, energiyani atrofga o'tkazishi mumkin.
02-rasm: Tizim va uning atrofi chegara bilan ajratilgan
Masalan: Agar iliq choyning yuqori qismini qopqoq bilan yopsak, u yopiq tizimga aylanadi. U erda bug 'tizimdan qochib qutula olmaydi. Shuningdek, atrofdagi gaz molekulalari tizimga kira olmaydi. Demak, materiya almashinuvi yo'q. Biroq, choyning issiqligi atrofdagilar bilan almashadi. Kosaning qopqog'iga tegsak, issiqlikni his qilishimiz mumkin. Shuning uchun energiya issiqlik energiyasi sifatida tashqariga chiqadi. U erda tizim ichidagi va tashqarisidagi harorat tenglashganda tizim atrof-muhit bilan muvozanatga erishadi.
Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim o'rtasidagi farq nima?
Chegara tizim va uning atrofini ajratib turadi. Ushbu chegara orqali modda va energiya almashinuviga qarab tizimni ochiq yoki yopiq tizim deb atashimiz mumkin. Izolyatsiya qilingan tizim ham yopiq tizimning bir shaklidir. Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim o'rtasidagi asosiy farq shundaki, izolyatsiyalangan tizimlar atrof-muhit bilan ham materiya, ham energiya almasha olmaydi, lekin yopiq tizimlar atrof-muhit bilan materiya almashishi mumkin bo'lsa-da, energiya almashishi mumkin.
Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim o'rtasidagi yana bir muhim farq sifatida shuni aytishimiz mumkinki, izolyatsiyalangan tizimning entropiyasi hech qachon kamaymaydi, yopiq tizimning entropiyasi kamayishi mumkin. Bundan tashqari, izolyatsiyalangan tizimlar nazariydir; demak, bu tizimlar haqiqatda mavjud emas. Biroq, yopiq tizimlar haqiqatda mavjud.
Xulosa – Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim
Tizimlar ikki xil; ular ochiq tizim va yopiq tizimdir. Izolyatsiya qilingan tizimlar ham yopiq tizimlarning bir turi hisoblanadi. Biroq, ular orasida kam farqlar mavjud. Izolyatsiya qilingan tizim va yopiq tizim o'rtasidagi asosiy farq shundaki, izolyatsiyalangan tizimlar atrof-muhit bilan ham modda, ham energiya almasha olmaydi, lekin yopiq tizimlar ham atrof-muhit bilan materiya almashishi mumkin bo'lsa-da, ular energiya almashishi mumkin.
