سيستم و محيط
سیستم بخشي از جهان است كه ما آن را مطالعه مي كنيم. به جهان منهاي سيستم محيط سيستم مي گوئيم يا در واقع محيط سيستم هر بخشي از جهان است كه در سيستم نيست و پيرامون سيستم را تشكيل مي دهد. سيستم و محيط توسط مرز سيستم از هم جدا مي شوند . مرز سيستم ممكن است حقيقي يا مجازي باشد. شکل زیر را درنظر بگیرید.
بعنوان مثال هنگامي كه ما يك بادكنك در هوا را بعنوان سيستم در نظر مي گيريم، پوسته بادكنك بعنوان مرز سيستم و هواي پيرامون آن محيط آن است. بعنوان مثال ديگر سيستم مي تواند يك بشر و محتويات درون آن باشد كه ديواره بشر ( حقيقي) و سطح بالايي بشر (مجازي) مرز آن هستند.
بسته به خواص مرز سيستم، سيستم مي تواند با محيط اطراف تبادل انرژي و ماده داشته باشد. يك مرز يا ديواره تراوا به ماده اجازه عبور مي دهد، در حاليكه يك مرز يا ديواره ناتراوا به ماده اجازه عبور نمي دهد. بنابراين سيستم و محيطي كه توسط يك مرز تراوا از هم جدا شده اند، اجازه تبادل ماده با هم را دارند، در حاليكه سيستم و محيطي كه توسط يك مرز ناتراوا از هم جدا شده اند، اجازه تبادل ماده با هم را ندارند. يك مرز يا ديواره بی دررو يا آدياباتيك به گرما اجازه عبور نمي دهد، در حاليكه يك مرز يا ديواره بادرو يا غير آدياباتيك به گرما اجازه عبور مي دهد. همچنين مرز يا ديواره ممكن است صلب يا غير صلب(انعطاف پذير يا متحرك) باشد.
بسته به وجود امكان تبادل ماده يا انرژي مي توان سيستم ها را طبقه بندي نمود. سيستم باز سيستمي است كه با محيط اطراف مي تواند تبادل ماده داشته باشد، در حاليكه سيستم بسته سيستمي است كه نمي تواند با محيط اطراف تبادل ماده داشته باشد. ازآنجائيكه ماده همراه با انرژي است، سيستم باز خود بخود علاوه بر داشتن امكان تبادل ماده، امكان تبادل انرژي را هم دارد. سيستم بسته با محيط اطراف تبادل ماده ندارد، اما مي تواند تبادل انرژي بصورت گرما يا كار يا هر دو را داشته باشد. با گرما قبلاً آشنا شديم. با كار نيز در ادامه آشنا خواهيم شد. سيستم ها را مي توان به منزوي و غير منزوي نيز تقسيم كرد. سيستمهاي منزوي سيستمهايي هستند كه با محيط اطراف نه تبادل ماده و نه تبادل انرژي دارند، در حاليكه در غير منزوي ها اينگونه نيست. واضح است كه با توجه به تعاريف ارائه شده، هر سيستم منزوي يك سيستم بسته نيز است، در حاليكه هرسيستم بسته لزوماً يك سيستم منزوي نيست.
تمرين : نوع سيستم هاي زير را از نظر باز يا بسته بودن، منزوي يا غيرمنزوي بودن مشخص كنيد :
بشر و محلول درونش، فلاسك چاي در بسته، جهان، بادكنك سربسته
*****
توجه به نوع سيستم در حال مطالعه مهم است، بطوريكه يك اصل يا قانون ممكن است براي يك نوع سيستم صادق باشد، در حاليكه براي يك نوع ديگر صادق نباشد.
تمرين : انتظار داريد عبارت "جرم سيستم ثابت است" براي چه نوع سيستمهايي صادق باشد؟
*****
سيستمهاي تحت بررسي ما معمولاً سيستم بسته هستند، مگر آنكه خلافش ذكر شده باشد.
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**************************************************
سایت: www.youngchemist.com
مولف: محمد شاهی
نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com
**************************************************
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||