O classificação mais comum separa os sistemas abertos dos sistemas fechados, ou seja, aqueles que têm fortes ligações com o exterior daqueles que se caracterizam por funcionar independentemente do ambiente circundante
Los sistemas fechados São aqueles que possuem um comportamento autônomo, não tendo interação com outros agentes físicos situados fora dele. Não há relação causal ou correlação com nada que esteja fora e, portanto, eles podem sobreviver com base em seus próprios mecanismos operacionais. Por exemplo: um balão inflado, uma televisão, um reator nuclear.
Existem dois tipos de sistemas fechados, conforme o ausência de câmbio com o exterior é total (o que acontece no caso de sistemas isolados) ou se não há troca de matéria, mas há troca de energia (o que acontece em sistemas fechados secos).
Exemplos de sistemas fechados
Aqueles sistemas que têm um comportamento determinístico e programado, e que têm uma troca muito pequena de energia e matéria com o meio, são geralmente chamados de sistemas fechados: tão pequenos que não interferem em nada no desenvolvimento normal do sistema.
A seguir, a aproximação de alguns exemplos de sistemas que podem funcionar como sistemas fechados:
- Um relógio de corda, que para o seu funcionamento requer que não haja alteração devido à temperatura ou ao ambiente externo.
- Um avião, embora expele certos gases para o exterior, precisa em alguns casos estar perfeitamente fechado para que a vida e a respiração sejam possíveis a tantos metros de altura.
- Um reator nuclear.
- Um balão inflado.
- Uma bateria de carro.
- Uma garrafa térmica perfeitamente construída para que a temperatura permaneça inalterada no mínimo.
- O planeta Terra (troca energia, mas não matéria)
- O universo, entendido como um todo.
- Uma televisão.
- Uma panela de pressão que não deixa escapar gases.
Características dos sistemas fechados
Una característica que le es propia a los sistemas cerrados es que, la propia definición de la ausencia de interacción con el exterior impone que todas las ecuaciones que describen el movimiento en el interior de un sistema de este tipo solo pueden depender de variables y factores contenidos no sistema.
A escolha da origem do tempo é arbitrária e, portanto, as equações de evolução do tempo são invariantes em relação às translações do tempo: isso implica que a energia é conservada, o que também se encaixa na definição desses sistemas.
Se um sistema é fechado, então qualquer pequena mudança na energia interna do sistema é devido ao balanço de transferência de calor e trabalho realizado.
Porém, é correto dizer que se o sistema aumenta sua energia em um processo termodinâmico, o resto do universo perde a mesma quantidade de energia. A primeira lei da termodinâmica, para sistemas fechados, é escrita como ΔU = ΔQ – ΔW.