Qu’est-ce qu’un système fermé ?
Un système fermé est un système physique isolé du reste de l’univers et dont les échanges d’énergie sont limités. En d’autres termes, il s’agit d’un système qui ne communique pas avec son environnement et qui ne reçoit ou ne transfère pas de matière. Un système fermé peut être représenté par un récipient parfaitement isolé qui contient une quantité fixe de gaz ou de liquide.
Fonctionnement d’un système fermé
Dans un système fermé, l’énergie est conservée : elle ne peut ni être créée ni détruite. En revanche, elle peut être transférée d’une forme à une autre. Par exemple, dans un système fermé constitué d’un gaz sous pression, si on comprime le gaz, son volume diminue, ce qui augmente sa pression et donc son énergie. À l’inverse, si on laisse le gaz se dilater, son volume augmente et sa pression diminue, ce qui diminue son énergie. Dans tous les cas, l’énergie totale du système reste constante.
Exemples d’applications d’un système fermé
Les systèmes fermés sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment en physique, en chimie et en ingénierie. En physique, les systèmes fermés sont utilisés pour étudier les lois de la thermodynamique et les propriétés des gaz. En chimie, les systèmes fermés sont utilisés pour étudier les réactions chimiques, la cinétique des réactions et les propriétés des solutions. En ingénierie, les systèmes fermés sont utilisés pour concevoir des dispositifs qui fonctionnent de manière autonome, sans échange de matière avec l’environnement.
Avantages et limites d’un système fermé
Le principal avantage d’un système fermé est qu’il permet de contrôler les paramètres du système, comme la température, la pression et le volume. Cela permet de reproduire des expériences et de mesurer avec précision les propriétés du système. En revanche, le principal inconvénient d’un système fermé est qu’il ne peut pas échanger de matière avec l’environnement. Cela peut limiter les possibilités d’étude et rendre les résultats moins pertinents pour des situations réelles. De plus, les systèmes fermés sont souvent difficiles à réaliser dans la pratique, car il est difficile d’isoler complètement un système du reste de l’univers.
