Perbedaan Utama – Sistem Terbuka vs Tertutup
Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang menjelaskan tentang perpindahan energy antara benda dan sekitarnya. Istilah dalam termodinamika juga dapat digunakan untuk memahami perilaku kimia spesies kimia. Sistem dan lingkungan adalah dua istilah dasar yang digunakan dalam termodinamika. Sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang dipelajari dan sekitarnya adalah bagian dari alam semesta selain sistem tertentu. Batas sistem yang memisahkannya dari lingkungan disebut batas. Sistem dapat eksis dalam tiga cara sebagai sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi. Perbedaan yang menonjol antara sistem terbuka dan tertutup adalah dalam sistem terbuka, materi dapat dipertukarkan dengan lingkungan , sedangkan dalam sistem tertutup, materi tidak dapat dipertukarkan dengan lingkungan.
Topik bahasan kami tentang:
- Apa itu Sistem Terbuka – Pengertian, Karakteristik 2. Apa itu Sistem Tertutup – Pengertian, Karakteristik 3. Apa perbedaan Sistem Terbuka dan Sistem Tertutup – Perbandingan Perbedaan Kunci
Istilah Kunci: Energi, Sistem Energi Kinetik, Materi, Energi Potensial, Lingkungan, Termodinamika
Yang perlu anda ketahui tentang Sistem Terbuka
Sistem terbuka dapat didefinisikan sebagai sistem yang dapat bertukar materi dan energy dengan lingkungan sekitarnya. Sebagai contoh, bumi dapat dikenali sebagai sistem terbuka. Dalam hal ini, bumi adalah sistemnya, dan ruang adalah sekitarnya. Sinar matahari dapat mencapai permukaan bumi dan kita dapat mengirim roket ke luar angkasa. Sinar matahari dan roket dapat dijelaskan sebagai energy dan materi, masing-masing.
Pertukaran materi antara sistem terbuka dan sekitarnya terjadi dengan mudah. Ini juga dapat dengan mudah dijelaskan dengan menambahkan materi atau menghilangkan materi. Tetapi pertukaran energy sedikit lebih rumit karena energy dapat dipertukarkan dalam bentuk yang berbeda dan konversi yang berbeda dapat terjadi selama pertukaran ini. Energi dipertukarkan sebagai panas atau bentuk lainnya.
Dalam termodinamika, pertukaran energy dicirikan oleh energy potensial , energy kinetik , dan energy panas. Energi potensial adalah energy yang tersimpan. Energi kinetik adalah energy yang dibawa oleh suatu benda saat bergerak. Namun, energy suatu sistem selalu ada di salah satu dari tiga keadaan ini atau di dua keadaan pada saat yang sama. Sebagai contoh, benda diam dapat bertukar panas dengan sekitarnya. Maka ia memiliki energy potensial dan energy panas. Energi dapat dipertukarkan atau dipindahkan sebagai energy potensial atau energy kinetik. Namun terkadang, energy potensial dapat diubah menjadi energy kinetik atau sebaliknya dapat terjadi. Energi panas atau panas juga dipertukarkan antara sistem terbuka dan lingkungannya.
Karena kemampuan pertukaran materi antara sistem terbuka dan sekitarnya, massa internal sistem terbuka bervariasi dengan waktu. Jika materi ditambahkan, massa akan bertambah dan jika materi dihilangkan, massa akan berkurang.
Gambar 1: Karena cangkir tidak tertutup, energy dan materi dapat dipertukarkan dengan sekitarnya. Jadi, ini adalah sistem terbuka.
Yang perlu anda ketahui tentang Sistem Tertutup
Sistem tertutup adalah sistem di mana hanya energy yang dapat dipertukarkan tetapi bukan materi. Materi tidak dapat dipertukarkan dalam sistem tertutup karena materi mengandung partikel yang tidak dapat melintasi batas sistem. Tetapi energy dilewatkan melalui batas ini sebagai foton karena energy bukanlah partikel. Maka dari itu, dalam sistem tertutup, massa tetap konstan karena materi tidak dapat dihilangkan atau ditambahkan. Tetapi energy dapat ditransfer sebagian besar sebagai panas atau energy termal.
Sebagai contoh, jika secangkir air hangat ditutup dengan meletakkan tutup di bagian atas cangkir, maka uap tidak dapat keluar dari sistem karena tutupnya. Molekul gas di udara juga tidak bisa masuk ke dalam cangkir karena tutupnya. Jadi, tidak ada pertukaran materi. Tetapi jika kita menyentuh tutupnya setelah beberapa waktu, kita bisa merasakannya hangat. Cangkir juga akan terasa hangat; ini menunjukkan bahwa energy keluar sebagai energy panas. Jika sistem ini disimpan pada suhu normal untuk waktu yang lama, dapat diamati bahwa cangkir, tutup atau air tidak lagi hangat. Hal ini karena sistem telah berbagi energy panas dengan sekitarnya sampai suhu sistem menjadi sama dengan suhu sekitarnya. Ini disebut keseimbangan.
Gambar 2: Panci tertutup adalah contoh dari sistem tertutup karena tidak dapat bertukar materi dengan sekitarnya karena tutupnya.
Perbedaan Antara Sistem Terbuka dan Tertutup
Definisi
Sistem terbuka: Sistem terbuka adalah sistem termodinamika di mana energy dan materi dapat dipertukarkan dengan lingkungannya.
Sistem Tertutup: Sistem tertutup adalah sistem termodinamika di mana energy dapat dipertukarkan dengan sekitarnya tetapi tidak dengan materi.
Pertukaran Materi
Sistem Terbuka: Sistem terbuka dapat bertukar materi dengan sekitarnya.
Sistem Tertutup: Sistem tertutup tidak dapat bertukar materi dengan sekitarnya.
Massa dalam
Sistem Terbuka: Massa sistem akan bervariasi dengan waktu dalam sistem terbuka.
Sistem Tertutup: Dalam sistem tertutup, massa sistem adalah konstan.
Batas Sistem
Sistem terbuka: Sistem terbuka memiliki batas-batas yang tidak tertutup.
Sistem Tertutup: Batas sistem tertutup benar-benar tertutup.
Kata terakhir
Di mana-mana di lingkungan, ada interaksi antara sistem dan lingkungannya. Sistem dapat berupa terbuka, tertutup atau terisolasi. Perbedaan yang menonjol antara sistem terbuka dan tertutup adalah, dalam sistem terbuka, materi dapat dipertukarkan dengan lingkungan, sedangkan dalam sistem tertutup, materi tidak dapat dipertukarkan dengan lingkungan.
Sumber bacaan:
1..”Sistem dan Lingkungannya.” LibreText Kimia. Libretexts, 21 Juli 2016. Web. Tersedia disini. 16 Juni 2017. 2..”Sistem Terbuka, Tertutup, dan Terisolasi dalam Kimia Fisika.” Dasar-dasar Ilmu Fisika. Np, dan Web. Tersedia di sini . 16 Juni 2017.
Sumber gambar:
- “345707” (Domain Publik) melalui Pixabay 2. “uap kopi 2” oleh waferboard (CC BY 2.0) melalui Flickr
