Hvornår er bevarelsen af ​​stof sandt i et åbent system eller et lukket system?

Bevarelse af stof er et grundlæggende princip inden for kemi og fysik, og det handler ikke blot om at være sandt i et åbent eller lukket system. Her er en sammenbrud:

Hvad er bevarelse af stof?

Loven om bevarelse af stof siger, at den samlede masse af reaktanterne før en kemisk reaktion skal svare til den samlede masse af produkterne efter reaktionen i et isoleret system. Dette betyder, at der ikke kan skabes materie eller ødelægges, kun transformeres.

åbne systemer vs. lukkede systemer

* lukket system: Et lukket system giver mulighed for udveksling af energi med sine omgivelser, men betyder ikke noget. Tænk på en forseglet beholder.

* åbent system: Et åbent system giver mulighed for udveksling af både energi og stof med dets omgivelser. Tænk på en gryde med kogende vand på en komfur.

Hvornår er bevarelsen af ​​stof sandt?

Bevarelse af stof er altid sandt i isolerede systemer . Disse systemer er helt forseglet fra deres omgivelser og tillader ingen udveksling af energi eller stof. Dette er et ideelt scenarie, der sjældent opnås i virkeligheden.

Hvorfor er bevarelsen af ​​stof ikke altid sandt i åbne systemer?

Selvom stof ikke kan ødelægges, i åbne systemer, kan det let gå tabt eller opnås på grund af:

* Kemiske reaktioner: I kemiske reaktioner kan stof ændre tilstande og frigives som gasser, fordampet som væsker eller endda undslippe som subatomære partikler (som alfa -forfald).

* Fysiske ændringer: Materiale kan fjernes fysisk fra systemet, som vand, der fordampes fra en gryde eller gasser, der slipper ud af et reaktionsbeholder.

Vigtige overvejelser:

* nukleare reaktioner: Loven om bevarelse af stof gælder ikke i nukleare reaktioner. I disse reaktioner omdannes masse til energi, og energi omdannes til masse (som beskrevet af Einsteins berømte ligning, E =MC²).

* det store billede: Mens bevarelsen af ​​stof gælder i hverdagens kemiske reaktioner, er det ikke hele historien. Der er situationer (som nukleare reaktioner), hvor stof og energi er sammenkonverteret.

Konklusion:

Bevarelse af stof er et magtfuldt koncept, der hjælper os med at forstå kemiske reaktioner og forudsige, hvor meget produkt vi kan forvente at danne. Det er dog vigtigt at huske, at det nøje gælder for isolerede systemer. I åbne systemer kan stof gå tabt eller opnås, og i nukleare reaktioner kan stof omdannes til energi og omvendt.