Sistem închis

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică la echilibru / nu la echilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență Diagrame termodinamice p-V T-s h-s p-h h-x
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă, parțială) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică  $c=$ $T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$ Coeficient de compresibilitate  $\beta =-$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$ Coeficient de dilatare volumică  $\alpha =$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: $U(S,V)$ Energie liberă: $A(T,V)=U-TS$ Entalpie: $H(S,p)=U+pV$ Entalpie liberă: $G(T,p)=H-TS$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie

În fizică un sistem închis este un sistem fizic natural care nu permite transferul de materie în sau în afara sistemului, deși în contextele fizicii, chimiei, ingineriei, transferul de energie (de exemplu sub formă de lucru mecanic sau căldură) este permis.

Unii autori folosesc expresia „sistem închis” în locul noțiunii de sistem izolat aspect preluat și de presa în limba română. În articolul de față nu se discută acest aspect deoarece în bibliografia academică în limba română această fluctuație nu apare.

În fizică

În mecanica clasică

În mecanica clasică nerelativistă un sistem închis este un sistem fizic care nu schimbă materie cu mediul înconjurător și nu este supus vreunei forțe rezultante a cărei sursă este externă sistemului. În mecanica clasică un sistem închis ar fi echivalentul unui sistem izolat din termodinamică, în sensul că limitează factorii care pot afecta rezultatele unui experiment privind o anumită problemă.

În termodinamică

Articol principal: Sistem termodinamic.

Proprietățile sistemelor izolat, închis și deschis cu privire la schimburile de energie și masă

În termodinamică un sistem închis poate schimba cu mediul înconjurător energie (sub formă de căldură sau lucru mecanic), dar nu și materie.

Pentru un sistem simplu, cu un singur tip de particule (atomi sau molecule), un sistem închis înseamnă un număr constant de particule. Totuși, pentru sistemele în care are loc o reacție chimică pot exista tot felul de molecule care sunt generate și distruse de procesul de reacție. În acest caz, faptul că sistemul este închis se exprimă prin afirmarea că se conservă numerele totale al fiecărui tip de atom, indiferent din ce fel de moleculă ar putea face parte. Din punct de vedere matematic:

$\sum _{j=1}^{m}a_{ij}N_{j}=b_{i}$

unde $N_{j}$ este numărul de molecule de tipul $j$, $a_{ij}$ este numărul de atomi din elementul $i$ în moleculele de tip $j,$ iar $b_{i}$ este numărul total de atomi din elementul $i$ din sistem, număr care rămâne constant, deoarece sistemul este închis. Prin urmare va exista câte o astfel de ecuație pentru fiecare element chimic diferit din sistem.

Un sistem închis este important în termodinamică pentru rezolvarea problemelor termodinamice complicate. Permite simplificarea unei probleme prin eliminarea unor factori externi care ar putea altera rezultatele experimentului. Un sistem închis poate fi folosit și în situațiile în care pentru a simplifica situația este necesar echilibrul termodinamic.

În chimie

În chimie, un sistem închis este acolo unde nu pot scăpa reactanți sau produse, doar căldura poate fi schimbată liber (de exemplu, un răcitor cu gheață). Un sistem închis poate fi utilizat atunci când se efectuează experimente chimice în care temperatura (adică atingerea echilibrului termic) nu prezintă interes.

În inginerie

În inginerie un sistem închis este un sistem definit, în care fiecare intrare este cunoscută și fiecare rezultat este cunoscut (sau poate fi cunoscut) într-un timp rezonabil.

Vezi și

• Sistem izolat
• Sistem termodinamic