孤立系统(isolated system)和封闭系统(closed system)的区别

孤立系统与封闭系统的关键区别在于，孤立系统不能与周围环境进行物质和能量的交换，但是，虽然封闭系统也不能与周围环境进行物质交换，但它可以交换能量。

为了便于学习化学，我们把宇宙分成两部分。我们要研究的部分是“系统”，其余部分是“周围”。例如，一个系统可以是一个有机体，一个反应容器，甚至是一个细胞。在一个系统和周围环境之间有一个边界。边界定义了系统的范围。有时，物质和能量通过这些边界交换。此外，我们可以将系统分为两类：开放系统和封闭系统。孤立系统是封闭系统的一种形式。

什么是孤立系统(isolated system)？

孤立系统是封闭系统的一种形式。但是，它不同于封闭系统，因为它与周围环境既没有机械接触，也没有热接触。这意味着，孤立的系统不能与周围环境交换物质和能量。此外，这些系统通过平衡压力、温度或其他参数，随时间达到热力学平衡。

实际上，孤立的系统并不存在，因为所有的事物都以某种方式相互作用。然而，我们不能把宇宙看作是一个孤立的系统，把它看作是一个孤立的系统。理论上，这在构建模型时是有用的。例如，第一和第二热力学定律描述了一个孤立的系统。

孤立系统(isolated system)和封闭系统(closed system)的区别

图01：隔离系统与开放系统和封闭系统的比较

热力学第一定律指出“孤立系统的内能是恒定的”。热力学第二定律说“孤立系统的熵在自发过程中增加”。然而，这个定律只适用于孤立系统。在一个孤立系统中，熵会随着时间的推移而增加，并在平衡时达到最大值。简言之，这些系统的总能量永远不会增加。因此，熵永远不会减小。

什么是封闭系统(closed system)？

在封闭系统中，物质不能通过边界。因此，封闭系统中的物质总是相同的。然而，在这种类型的系统中，能量与周围环境交换。例如，当一个反应发生时，系统可以膨胀，或者如果温度较低，它可以将能量转移到周围。

图02：由边界隔开的系统及其周围

例：如果我们用盖子盖住一杯热茶的顶部，那么它就变成了一个封闭的系统。在那里，蒸汽无法从系统中逸出。同时，周围的气体分子也不能进入系统。因此，没有物质交换。然而，茶叶的热度却与周围环境交换。如果我们触摸杯子的盖子，我们就能感觉到热。因此能量以热能的形式出现在外面。在那里，当系统内外温度相等时，系统与周围环境达到平衡。

孤立系统(isolated system)和封闭系统(closed system)的区别

边界把一个系统和它的周围隔开。根据物质和能量通过这个边界的交换，我们可以将一个系统命名为开放系统或封闭系统。孤立系统也是封闭系统的一种形式。孤立系统与封闭系统的关键区别在于，孤立系统不能与周围环境进行物质和能量的交换，但封闭系统虽然不能与周围环境进行物质交换，但却可以交换能量。

作为孤立系统和封闭系统的另一个重要区别，我们可以说，孤立系统的熵永远不会减小，而封闭系统的熵可以减小。此外，孤立系统是理论上的；也就是说，这些系统在现实中并不存在。然而，现实中存在着封闭系统。

孤立系统(isolated system)和封闭系统(closed system)的区别

总结 - 孤立系统(isolated system) vs. 封闭系统(closed system)

系统有两种类型：开放系统和封闭系统。孤立系统也是一种封闭系统。然而，它们之间几乎没有什么区别。孤立系统与封闭系统的关键区别在于，孤立系统不能与周围环境进行物质和能量的交换，但是，虽然封闭系统也不能与周围环境进行物质交换，但它可以交换能量。

引用

1Helmenstine，Anne Marie博士，“封闭系统定义（科学）。”ThoughtCo，2018年6月22日。可在此处2。Helmenstine，Anne Marie博士，“孤立系统定义”，ThoughtCo，2017年7月12日。此处提供
2Helmenstine，Anne Marie博士，“孤立系统定义”，ThoughtCo，2017年7月12日。