Redigerer Lukket system

{{omhandler|et lukket fysisk system som begrepet brukes i fysikk og kjemi|programvare (i databehandling) der kildekode holdes hemmelig|Proprietær programvare}}
Et '''Lukket system''' er et system som er adskilt fra omgivelsene slik at det ikke skjer noen utveksling av [[materie]] med [[Omgivelse (termodynamikk)|omgivelsene]], i motsetning til et [[åpent system]]. Det motsatte er et [[isolert system]], som er et lukket system hvor det heller ikke utveksles noen [[energi]] med omgivelsene.

== I kjemi ==
I kjemi er et lukket system der ingen [[Reaktant|reaktanter]] eller [[Produkt (kjemi)|produkter]] kan unnslippe, bare varme kan utveksles fritt (f.eks. En kjøleboks). Et lukket system kan brukes når du utfører kjemiske eksperimenter der temperatur ikke er en faktor (dvs. når [[termisk likevekt]]). 

=== I termodynamikk ===
[[Fil:Diagram Systems.png|miniatyr|Egenskaper for isolerte, lukkede og åpne systemer for utveksling av energi og materie. ]]
I termodynamikk kan et lukket system utveksle energi (som [[varme]] eller [[Arbeid (fysikk)|arbeid]]), men ikke materie, med omgivelsene. Et isolert system kan ikke utveksle varme, arbeid eller materie med omgivelsene, mens et åpent system kan utveksle energi og materie.<ref>{{Kilde bok|tittel=Chemical Thermodynamics|etternavn=Prigogine, I., Defay, R.|utgiver=Longmans, Green & Co|utgivelsessted=London|side=66}}</ref><ref>{{Kilde bok|tittel=Generalized thermodynamics|etternavn=Tisza|fornavn=Laszlo|utgiver=M.I.T. Press|år=1966|utgivelsessted=Cambridge, Mass|sider=112-113}}</ref><ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/14879006|tittel=Thermodynamics : an advanced treatment for chemists and physicists|etternavn=Guggenheim|fornavn=E. A.|dato=1986|utgiver=North-Holland|isbn=0-444-86951-4|utgave=8th ed|utgivelsessted=Amsterdam|side=14|oclc=14879006}}</ref><ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/118489|tittel=Classical thermodynamics|etternavn=Münster|fornavn=Arnold|dato=1970|utgiver=Wiley-Interscience|isbn=0-471-62430-6|utgivelsessted=Chichester|sider=6-7|oclc=118489}}</ref><ref>Haase, R. (1971). Survey of Fundamental Laws, chapter 1 of ''Thermodynamics'', sider 1–97 av volum 1, utgave. W. Jost, of ''Physical Chemistry. An Advanced Treatise'', utgave. H. Eyring, D. Henderson, W. Jost, Academic Press, New York, lcn 73–117081, s. 3.</ref><ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/162130919|tittel=Fundamentals of equilibrium and steady-state thermodynamics|etternavn=Tschoegl|fornavn=Nicholas W.|dato=2000|utgiver=Elsevier Science|isbn=978-0-444-50426-5|utgivelsessted=Amsterdam|side=5|oclc=162130919}}</ref><ref>Silbey, R.J., Alberty, R.A., Bawendi, M.G. (1955/2005). ''Physical Chemistry'', fourth edition, Wiley, Hoboken NJ, p. 4.</ref> (Denne ordningen med definisjon av begreper brukes ikke jevnt, selv om den er praktisk for noen formål. Spesielt bruker noen forfattere 'lukket system' hvor 'isolert system' brukes her.<ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/11916089|tittel=Thermodynamics and an introduction to thermostatistics|etternavn=Callen|fornavn=Herbert B.|dato=1985|utgiver=Wiley|isbn=0-471-86256-8|utgave=2nd ed|utgivelsessted=New York|side=17|oclc=11916089}}</ref><ref>ter Haar, D., Wergeland, H. (1966). ''Elements of Thermodynamics'', Addison-Wesley Publishing, Reading MA, s. 43.</ref>)

For et enkelt system, med bare en type partikkel ([[atom]] eller [[molekyl]]), utgjør et lukket system et konstant antall partikler. Imidlertid, for systemer som gjennomgår en kjemisk reaksjon, kan det være at alle slags molekyler blir generert og ødelagt av reaksjonsprosessen. I dette tilfellet uttrykkes det faktum at systemet er lukket ved å si at det totale antallet av hvert elementært atom er bevart, uansett hvilken type molekyl det kan være en del av. Matematisk blir dette utrykt som:

<math>\sum_{j=1}^m a_{ij}N_j=b_i</math>

hvor <math>N_j</math> er antall j-type molekyler,<math>a_{ij}</math> er antall atomer av elementet <math>i</math> i molekylet <math>j</math> og <math>b_i</math> er det totale antall atomer av elementet <math>i</math> i systemet, som forblir konstant siden systemet er lukket. Det vil være en slik ligning for hvert forskjellige element i systemet.

I termodynamikk er et lukket system viktig for å løse kompliserte termodynamiske problemer. Det tillater eliminering av noen eksterne faktorer som kan endre resultatene av eksperimentet eller problemet og dermed forenkle det. Et lukket system kan også brukes i situasjoner der det kreves [[termodynamisk likevekt]] for å forenkle situasjonen.

== I fysikk ==

=== Klassisk mekanikk ===
I [[Relativitetsteori|ikke-relativistisk]] [[klassisk mekanikk]] er et lukket system et fysisk system som ikke utveksler noe med omgivelsene, og som ikke er underlagt nettokraft hvis kilde er utenfor systemet.<ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/154682282|tittel=Introduction to classical mechanics : with problems and solutions|etternavn=Morin|fornavn=David J.|dato=2008|utgiver=Cambridge University Press|isbn=978-0-521-87622-3|utgivelsessted=Cambridge, UK|oclc=154682282}}</ref><ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/2591126|tittel=Mechanics|etternavn=Landau|fornavn=L. D.|dato=1976|isbn=0-08-021022-8|utgave=Third edition|utgivelsessted=Oxford|side=8|oclc=2591126}}</ref> Et lukket system i klassisk mekanikk vil tilsvare et [[isolert system]] i [[termodynamikk]]. Lukkede systemer brukes ofte for å begrense faktorene som kan påvirke resultatene av spesifikt problem eller eksperiment. 

=== I kvantefysikk ===
{{Hovedartikkel|Kvantefeltteori}}
Denne ligningen, kalt [[Schrödinger-ligning|Schrödingers-ligning]], beskriver atferden til et isolert eller lukket kvantesystem, det vil si per definisjon et system som ikke bytter informasjon (dvs. energi og/eller materie) med et annet system. Så hvis et isolert system er i en ren tilstand | ψ (t) ∈ H på tidspunktet t, hvor H betegner systemets Hilbert-rom, tidsutviklingen til denne tilstanden (mellom to påfølgende målinger).<ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/756510636|tittel=Open quantum systems : an introduction|etternavn=Rivas|fornavn=Ángel|dato=2012|utgiver=Springer|isbn=978-3-642-23354-8|utgivelsessted=Heidelberg|oclc=756510636}}</ref>

<math>i\hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi\left(\mathbf{r},t\right) = \hat{H} \Psi\left(\mathbf{r},t\right) \,\!</math>

der <math>i</math> er den tenkte enheten, <math>\hbar</math> er [[Plancks konstant]] delt på 2π, symbolet <math>\frac{\delta}{\delta t}</math>  indikerer et delvis avledet med hensyn til tid t, <math>\psi</math> (den greske bokstaven [[psi]]) er bølgefunksjonen til kvantesystemet, og Ĥ er den [[Hamilton-mekanikk|hamiltonske]] [[Operator|operatoren]] (som karakteriserer den totale energien til en gitt [[bølgefunksjon]] og tar forskjellige former avhengig av situasjon). 

== Referanser ==
<references />
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Termodynamikk]]
[[Kategori:Systemteori]]
[[Kategori:Fysiske systemer]]