La principale différence entre un système fermé et un système ouvert est que dans un système fermé, la matière n'échange pas avec l'environnement mais l'énergie échange avec l'environnement alors que dans un système ouvert, la matière et l'énergie échangent avec le environnant.
Pour les besoins de la chimie, nous pouvons diviser l'univers en deux parties; « système » et « l'environnement ». Un système peut être un organisme, un réacteur ou même une seule cellule. Il existe des frontières entre un système et son environnement. La portée du système dépend de ces frontières. Parfois, des matières et des échanges d'énergie traversent ces frontières. Nous pouvons distinguer les systèmes par le type d'interactions qu'ils ont ou par les types d'échanges qui ont lieu. De plus, nous pouvons classer ces systèmes en deux en tant que systèmes ouverts et systèmes fermés.
Qu'est-ce qu'un système fermé ?
Si la matière ne passe pas par la frontière, alors nous appelons ce type de système un système fermé. Cependant, dans un système fermé, l'énergie s'échange avec l'environnement. La question à l'intérieur d'un système fermé est toujours la même. Lorsqu'une réaction se produit, le système peut se dilater, ou il peut transférer de l'énergie à l'environnement s'il est à une température plus basse. Par exemple, lorsqu'il y a un fluide comprimé dans un piston, c'est un système fermé. Là, la masse du fluide ne change pas, mais le volume peut changer.
Figure 01: Système et sa frontière en contact avec l'environnement
Un système isolé est aussi un système fermé. Cependant, il diffère d'un système fermé, car le système isolé n'a aucun contact mécanique ou thermique avec son environnement. Avec le temps, les systèmes isolés atteignent l'équilibre thermodynamique en équilibrant la pression, la température ou d'autres différences.
Qu'est-ce qu'un système ouvert ?
Dans un système ouvert, la matière et l'énergie sont transférées à travers la frontière entre le système et l'environnement. Comme il est ouvert, il interagit en permanence avec l'environnement. Par exemple, notre corps est un système ouvert. Il est difficile de contrôler le flux d'énergie entrant et sortant d'un système ouvert. De plus, le bilan énergétique est également difficile. Puisqu'il est ouvert, la masse du système n'est pas nécessairement constante; son volume est plutôt constant.
Figure 01: Première loi de la thermodynamique: système ouvert
La première loi de la thermodynamique concerne les systèmes ouverts. Il indique l'énergie interne d'un système ouvert. Nous pouvons modifier l'énergie interne d'un système soit en effectuant des travaux sur le système, soit en le chauffant. Le changement d'énergie interne d'un système ouvert est égal à la quantité d'énergie que nous devons ajouter au système (au moyen du chauffage ou du travail) moins la quantité perdue par la matière qui s'écoule et la perte d'énergie due au travail effectué par le system.
Quelle est la différence entre un système fermé et un système ouvert ?
Si la matière ne passe pas par la frontière, alors ce type de système est un système fermé. Alors que, dans un système ouvert, la matière et l'énergie sont transférées à travers la frontière entre le système et l'environnement. Par conséquent, la principale différence entre le système fermé et le système ouvert est que les systèmes fermés ne permettent aucun échange de matière entre le système et son environnement, tandis que le système ouvert permet les échanges de matière.. De plus, une autre différence entre système fermé et système ouvert est que les systèmes fermés ont une masse constante alors que les systèmes ouverts ont une masse variable.
De plus, il existe également une différence entre un système fermé et un système ouvert dans le contrôle des facteurs. Autrement dit, contrairement à un système fermé, dans un système ouvert, il est difficile de contrôler le flux d'énergie et d'autres paramètres.
Résumé - Système fermé vs système ouvert
Un système est une partie qui se produit dans l'environnement. Il existe différents types de contacts entre le système et l'environnement. En conséquence, il existe deux systèmes; un système ouvert et un système fermé. le différence clé entre système fermé et système ouvert est que dans un système fermé, la matière n'échange pas avec l'environnement mais l'énergie échange avec l'environnement alors que dans un système ouvert, la matière et l'énergie échangent avec l'environnement.
