A principal diferença entre sistema isolado e sistema fechado é que os sistemas isolados não podem trocar matéria e energia com o ambiente, mas, embora os sistemas fechados também não possam trocar matéria com o ambiente, eles podem trocar energia.
Para facilitar o estudo da química, dividimos o universo em duas partes. A parte que vamos estudar é o “sistema”, e o resto é o “envolvente”. Por exemplo, um sistema pode ser um organismo, um vaso de reação ou mesmo uma única célula. Existe uma fronteira entre um sistema e a vizinhança. O limite define o escopo do sistema. Às vezes, a matéria e a energia trocam através desses limites. Além disso, podemos classificar um sistema em duas categorias; eles são o sistema aberto e o sistema fechado. Um sistema isolado é uma forma de sistema fechado.
O que é Sistema Isolado?
Um sistema isolado é uma forma de sistema fechado. Mas, difere de um sistema fechado porque não tem contato mecânico nem térmico com seu entorno. Que significa; os sistemas isolados não podem trocar matéria e energia com o ambiente. Além disso, esses sistemas atingem o equilíbrio termodinâmico com o tempo, equilibrando a pressão, temperatura ou outros parâmetros.
Praticamente, um sistema isolado não existe porque todas as coisas estão interagindo umas com as outras de certas maneiras. No entanto, podemos considerar todo o universo como um sistema isolado, considerando que não há transferência de matéria e energia para fora do universo. Teoricamente, isso é útil na construção de modelos. Por exemplo, a primeira e a segunda leis termodinâmicas descrevem um sistema isolado.
Figura 01: Comparação de Sistema Isolado com Sistemas Abertos e Fechados
A primeira lei da termodinâmica afirma que a “energia interna de um sistema isolado é constante”. A segunda lei da termodinâmica diz que “a entropia de um sistema isolado aumenta no decorrer de um processo espontâneo”. No entanto, esta lei só é válida para sistemas isolados. A entropia aumentará ao longo do tempo em um sistema isolado e atingirá o valor máximo no equilíbrio. Em resumo, a energia geral desses sistemas nunca pode aumentar. Assim, a entropia nunca pode diminuir.
O que é Sistema Fechado?
Em um sistema fechado, a matéria não pode passar pela fronteira. Portanto, a matéria dentro de um sistema fechado é sempre a mesma. No entanto, neste tipo de sistema, a energia troca com o ambiente. Por exemplo, quando ocorre uma reação, o sistema pode se expandir ou pode transferir a energia para o ambiente se estiver em uma temperatura mais baixa.
Figura 02: Um Sistema e seu entorno separados por uma Fronteira
Ex: Se cobrirmos o topo de uma xícara de chá quente com uma tampa, então ela se torna um sistema fechado. Lá, o vapor não pode escapar do sistema. Além disso, as moléculas de gás ao redor não podem entrar no sistema. Portanto, não há troca de matéria. No entanto, o calor do chá troca com o ambiente. Podemos sentir o calor se tocarmos a tampa do copo. Portanto, a energia vem de fora como energia térmica. Lá, o sistema atinge um equilíbrio com o ambiente quando a temperatura dentro e fora do sistema se torna igual.
Qual é a diferença entre sistema isolado e sistema fechado?
Uma fronteira separa um sistema e seu entorno. Podemos nomear um sistema como um sistema aberto ou fechado, dependendo da troca de matéria e energia através dessa fronteira. Um sistema isolado também é uma forma de sistema fechado. A principal diferença entre sistema isolado e sistema fechado é que os sistemas isolados não podem trocar matéria e energia com o ambiente, mas, embora os sistemas fechados não possam trocar matéria com o ambiente, eles podem trocar a energia.
Como outra diferença importante entre sistema isolado e sistema fechado, podemos dizer que a entropia de um sistema isolado nunca pode diminuir enquanto a entropia de um sistema fechado pode diminuir. Além disso, os sistemas isolados são teóricos; isso significa que esses sistemas não existem na realidade. No entanto, sistemas fechados existem na realidade.
Resumo – Sistema Isolado vs Sistema Fechado
Os sistemas são de dois tipos; eles são o sistema aberto e o sistema fechado. Sistemas isolados também são um tipo de sistema fechado. No entanto, existem poucas diferenças entre eles. A principal diferença entre sistema isolado e sistema fechado é que os sistemas isolados não podem trocar matéria e energia com o ambiente, mas, embora os sistemas fechados também não possam trocar matéria com o ambiente, eles podem trocar energia.
