Perbedaan utama antara sistem terisolasi dan sistem tertutup adalah bahwa sistem terisolasi tidak dapat bertukar materi dan energi dengan sekitarnya, tetapi, meskipun sistem tertutup juga tidak dapat bertukar materi dengan sekitarnya, ia dapat bertukar energi.
Untuk memudahkan mempelajari kimia, kita membagi alam semesta menjadi dua bagian. Bagian yang akan kita pelajari adalah “sistem”, dan sisanya adalah “sekeliling”. Misalnya, suatu sistem dapat berupa organisme, wadah reaksi, atau bahkan sel tunggal. Ada batas antara sistem dan sekitarnya. Batas mendefinisikan ruang lingkup sistem. Terkadang, materi dan energi bertukar melalui batas-batas ini. Selanjutnya, kita dapat mengklasifikasikan sistem menjadi dua kategori; yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Sistem terisolasi adalah bentuk sistem tertutup.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Sistem Terisolasi?
3. Apa itu Sistem Tertutup
4. Perbandingan Berdampingan – Sistem Terisolasi vs Sistem Tertutup dalam Bentuk Tabular
5. Ringkasan
Apa itu Sistem Terisolasi?
Sistem terisolasi adalah bentuk sistem tertutup. Namun, berbeda dari sistem tertutup karena tidak memiliki kontak mekanis maupun termal dengan sekitarnya. Itu berarti; sistem terisolasi tidak dapat bertukar materi dan energi dengan sekitarnya. Selanjutnya, sistem ini mencapai kesetimbangan termodinamika dengan waktu, dengan menyeimbangkan tekanan, suhu, atau parameter lainnya.
Praktis, sistem yang terisolasi tidak ada karena semua hal berinteraksi satu sama lain dengan cara tertentu. Namun, kita dapat menganggap seluruh alam semesta sebagai sistem yang terisolasi, mengingat tidak ada transfer materi dan energi di luar alam semesta. Secara teoritis, ini berguna ketika membangun model. Misalnya, hukum termodinamika pertama dan kedua menggambarkan sistem yang terisolasi.
Gambar 01: Perbandingan Sistem Terisolasi dengan Sistem Terbuka dan Tertutup
Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa "energi internal dari sistem yang terisolasi adalah konstan." Hukum kedua termodinamika mengatakan bahwa "entropi sistem terisolasi meningkat selama proses spontan." Namun, hukum ini hanya berlaku untuk sistem yang terisolasi. Entropi akan meningkat dari waktu ke waktu dalam sistem yang terisolasi dan akan mencapai nilai maksimum pada kesetimbangan. Singkatnya, energi keseluruhan sistem ini tidak pernah bisa meningkat. Dengan demikian, entropi tidak pernah bisa berkurang.
Apa itu Sistem Tertutup?
Dalam sistem tertutup, materi tidak dapat melewati batas. Oleh karena itu, materi di dalam sistem tertutup selalu sama. Namun, dalam sistem jenis ini, energi bertukar dengan sekitarnya. Misalnya, ketika reaksi terjadi, sistem dapat mengembang, atau dapat mentransfer energi ke lingkungan jika berada pada suhu yang lebih rendah.
Gambar 02: Sistem dan sekitarnya yang dipisahkan oleh Batas
Contoh: Jika kita menutupi bagian atas secangkir teh hangat dengan penutup, maka itu menjadi sistem tertutup. Di sana, uap tidak dapat keluar dari sistem. Juga, molekul gas di sekitarnya tidak dapat memasuki sistem. Oleh karena itu, tidak ada pertukaran materi. Namun, panasnya pertukaran teh dengan sekitarnya. Kita bisa merasakan panasnya jika kita menyentuh tutup cangkir. Oleh karena itu energi keluar sebagai energi panas. Di sana, sistem mencapai keseimbangan dengan lingkungan ketika suhu di dalam dan di luar sistem menjadi sama.
Apa Perbedaan Antara Sistem Terisolasi dan Sistem Tertutup?
Batas memisahkan sistem dan sekitarnya. Kita dapat menamakan sistem sebagai sistem terbuka atau tertutup tergantung pada pertukaran materi dan energi melalui batas ini. Sistem terisolasi juga merupakan bentuk sistem tertutup. Perbedaan utama antara sistem terisolasi dan sistem tertutup adalah bahwa sistem terisolasi tidak dapat bertukar materi dan energi dengan sekitarnya, tetapi, meskipun sistem tertutup tidak dapat bertukar materi dengan sekitarnya, ia dapat bertukar energi.
Sebagai perbedaan penting lainnya antara sistem terisolasi dan sistem tertutup, kita dapat mengatakan bahwa entropi sistem terisolasi tidak pernah dapat berkurang sedangkan entropi sistem tertutup dapat menurun. Selain itu, sistem yang terisolasi bersifat teoretis; itu berarti, sistem ini tidak ada dalam kenyataan. Namun, sistem tertutup ada dalam kenyataan.
Ringkasan – Sistem Terisolasi vs Sistem Tertutup
Sistem terdiri dari dua jenis; yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Sistem terisolasi juga merupakan jenis sistem tertutup. Namun, ada sedikit perbedaan di antara mereka. Perbedaan utama antara sistem terisolasi dan sistem tertutup adalah bahwa sistem terisolasi tidak dapat bertukar materi dan energi dengan sekitarnya, tetapi, meskipun sistem tertutup juga tidak dapat bertukar materi dengan sekitarnya, ia dapat bertukar energi.
Referensi:
1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. “Definisi Sistem Tertutup (Ilmu Pengetahuan).” ThoughtCo, 22 Juni 2018. Tersedia di sini
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. “Definisi Sistem Terisolasi.” ThoughtCo, 12 Juli 2017. Tersedia di sini
Gambar Courtesy:
1. "Sistem Diagram" Oleh Alkh.Alwa - Karya sendiri, (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Batas sistem" Oleh Wavesmikey, (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
