Un système fermé est un système qui n’échange ni matière ni énergie avec l’environnement. La matière et l'énergie au sein d'un système fermé sont conservées, ce qui signifie que la quantité totale de matière et d'énergie reste la même au fil du temps.
Comment l'énergie est-elle conservée dans un système fermé ?
La loi de conservation de l’énergie stipule que l’énergie ne peut être ni créée ni détruite, mais qu’elle peut être transformée d’une forme à une autre. Dans un système fermé, l’énergie présente dans le système à un moment donné est égale à la quantité totale d’énergie entrée dans le système moins la quantité totale d’énergie produite par le système.
Par exemple, considérons un système fermé constitué d’une casserole d’eau. Si vous apportez de la chaleur à la casserole d’eau en la plaçant sur une cuisinière, l’eau absorbera la chaleur et sa température augmentera. Si vous retirez ensuite la casserole d'eau du feu, l'eau refroidira et sa température diminuera. Cependant, la quantité totale d’énergie au sein du système fermé restera la même, tant qu’aucune énergie n’est échangée avec l’environnement.
Exemples de systèmes fermés
Voici quelques exemples de systèmes fermés :
* L'atmosphère terrestre
* Les océans
* Une bouteille de gaz scellée
L'atmosphère terrestre est un système fermé car elle n'échange ni matière ni énergie avec l'environnement. La matière et l'énergie présentes dans l'atmosphère sont conservées, ce qui signifie que la quantité totale de matière et d'énergie reste la même au fil du temps.
Les océans sont un autre exemple de système fermé. Les océans n’échangent pas de matière avec l’environnement, mais ils échangent de l’énergie sous forme de chaleur avec l’atmosphère. Cependant, la quantité totale d’énergie présente dans les océans reste la même au fil du temps.
Une bouteille de gaz scellée est également un système fermé. Le gaz contenu dans la bouteille n’échange ni matière ni énergie avec l’environnement. La matière et l'énergie contenues dans la bouteille sont conservées, ce qui signifie que la quantité totale de matière et d'énergie reste la même au fil du temps.