in de klassieke mechanicsEdit

In de niet-relativistische klassieke mechanica is een gesloten systeem een fysisch systeem dat geen materie uitwisselt met zijn omgeving en niet onderhevig is aan enige nettokracht waarvan de bron buiten het systeem ligt. Een gesloten systeem in de klassieke mechanica zou gelijkwaardig zijn aan een geïsoleerd systeem in de thermodynamica. Gesloten systemen worden vaak gebruikt om de factoren te beperken die de resultaten van specifieke problemen of experimenten kunnen beïnvloeden.

In thermodynamischedit

eigenschappen van geïsoleerde, gesloten en open systemen bij het uitwisselen van energie en materie.

in de thermodynamica kan een gesloten systeem energie (als warmte of werk) uitwisselen, maar niet materie, met zijn surroundings.An geïsoleerd systeem kan geen warmte, werk of materie uitwisselen met de omgeving, terwijl een open systeem energie en materie kan uitwisselen. (Dit schema van definitie van termen wordt niet uniform gebruikt, hoewel het voor sommige doeleinden handig is. In het bijzonder gebruiken sommige schrijvers ‘gesloten systeem’ waar ‘geïsoleerd systeem’ hier wordt gebruikt.)

voor een eenvoudig systeem, met slechts één type deeltje (atoom of molecuul), bedraagt een gesloten systeem een constant aantal deeltjes. Echter, voor systemen die een chemische reactie ondergaan, kunnen er allerlei moleculen worden gegenereerd en vernietigd door het reactieproces. In dit geval wordt het feit dat het systeem gesloten is uitgedrukt door te stellen dat het totale aantal van elk elementair atoom behouden blijft, ongeacht het soort molecuul waar het deel van mag uitmaken. Wiskundig:

∑ j = 1 m i j N j = b i {\displaystyle \som _{j=1}^{m}a_{ij}N_{j}=b_{i}}

waar N j {\displaystyle N_{j}}

is het nummer van j-type moleculen, een i j {\displaystyle a_{ij}}

is het aantal atomen van element i {\displaystyle i}

in het molecuul j {\displaystyle j}

en b i {\displaystyle b_{i}}

de totaal aantal atomen van element i {\displaystyle i}

in het systeem, dat constant blijft, omdat het systeem gesloten is. Er zal een dergelijke vergelijking zijn voor elk verschillend element in het systeem.

in de thermodynamica is een gesloten systeem belangrijk voor het oplossen van ingewikkelde thermodynamische problemen. Het maakt de eliminatie van een aantal externe factoren die de resultaten van het experiment of probleem zou kunnen veranderen waardoor het te vereenvoudigen. Een gesloten systeem kan ook worden gebruikt in situaties waar thermodynamisch evenwicht nodig is om de situatie te vereenvoudigen.

in de kwantumfysicadedit

deze vergelijking, de schrödingervergelijking genoemd, beschrijft het gedrag van een geïsoleerd of gesloten kwantumsysteem, dat per definitie een systeem is dat geen informatie (d.w.z. energie en/of materie) uitwisselt met een ander systeem. Dus als een geïsoleerd systeem zich in een of andere zuivere toestand / ψ (t) ∈ H bevindt op tijdstip t, waar H de Hilbertruimte van het systeem aangeeft, de tijdsevolutie van deze toestand (tussen twee opeenvolgende metingen).

i ∂ ∂ ∂ t Ψ ( r, t) = h ^ Ψ ( r , t) {\displaystyle i\hbar {\frac {\partial } {\partial t}} \ Psi \ left (\mathbf {r}, t \ right)={\hat {H}}\Psi \left(\mathbf {r} ,t\right)\,\!}