Geschlossenes System


Geschlossenes System

Ein hinsichtlich irgendeiner Kategorie geschlossenes System ist ein System, das in dieser Kategorie mit seiner Umwelt nichts austauscht. Das geschlossene System ist somit ein Sonderfall des offenen Systems, bei dem die Austauschbilanz an den Schnittstellen zu seiner Umwelt hinsichtlich einer Kategorie nicht Null ist, während sie im Fall des hier beschriebenen geschlossenen Systems Null ist.

In der Physik (Thermodynamik) unterscheidet man offene, geschlossene und abgeschlossene (oder isolierte) Systeme.

Als geschlossen (≠ abgeschlossen!) ist ein System definiert, das zwar Energie aber keine Materie (bzw. Teilchen) mit seiner Umgebung austauschen kann. Denkbar ist auch eine Definition, die noch schärfer trennt: Zwischen System und Umgebung würde nach einer solchen schärferen Definition nur Information, aber keine Energie ausgetauscht werden. Je klarer man diese Unterscheidung zu treffen versucht, desto prekärer scheint sie jedoch zu werden (siehe Maxwellscher Dämon). Erst wenn das System durch stellvertretende Aufzeichnungen ersetzt ist, wird ein Austausch zwischen Innen und Außen verhindert. Die Vorstellung des geschlossenen Systems rechtfertigt sich durch das praktische Erfordernis des außen stehenden Beobachters.

Ein Beispiel für ein geschlossenes thermodynamisches System ist ein Druckkochtopf, der zwar Energie in Form von Wärme aufnimmt und abstrahlt, jedoch keinen Wasserdampf abgeben kann. Ist jedoch ein System in einer Weise geschlossen, dass es keine thermische Energie mit seiner Umgebung austauschen kann, so sind die darin ablaufenden Prozesse adiabatisch. Hingegen tauschen abgeschlossene Systeme mit ihrer Umgebung weder Energie noch Materie aus.

In der Technik werden Systeme, die mit einem hermetischen Verschluss vor einem Stoffaustausch bewahrt werden, als (hermetisch) geschlossene Systeme bezeichnet. Weiterhin spricht man dort auch von einem geschlossenen System, wenn die von außen einwirkenden Kräfte gegenüber den Kräften im System vernachlässigbar gering sind.

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