Système fermé

Un système fermé est un système « isolé de son environnement »[1]. Le terme renvoie souvent à un système idéalisé où la clôture est parfaite. En réalité, aucun système ne peut être complètement fermé ; il y a seulement divers degrés de fermeture.

En thermodynamiqueModifier

En thermodynamique, un système fermé peut échanger de l'énergie sous forme de chaleur et/ou de travail, mais pas de la matière, avec ses environnements. En revanche un système isolé ne peut pas échanger de chaleur, de travail ou de la matière avec son environnement, tandis qu'un système ouvert peut échanger de la chaleur, du travail et de la matière.

Le tableau suivant présente différents types de systèmes fermés[2].

Système fermé Échange d'énergie avec le milieu extérieur Évolution de sa composition
Physique Chaleur, travail Reste constante
Chimique Chaleur, travail Varie à la suite de réactions chimiques
Physico-chimique Chaleur, travail Varie à la suite d'équilibres entre phases
Thermoélastique Travail mécanique

En sciences naturellesModifier

Pour un système simple, avec un seul type de particule (atome ou molécule), un système fermé équivaut à un nombre constant de particules. Toutefois, pour les systèmes qui font l'objet d'une réaction chimique, il peut il y avoir toutes sortes de molécules produites et détruites par le processus de réaction. Dans ce cas, le fait que le système soit fermé est exprimé en définissant le nombre total de chaque atome élémentaire conservé, peu importe quel type de molécule.

Soit mathématiquement :  

  est le nombre de molécules de type J,   est le nombre d'atomes de l'élément i dans la molécule J et b i 0 est le nombre total d'atomes de l'élément i dans le système, qui reste constant, puisque le système est fermé. Il y aura une équation de ce genre pour chaque élément différent dans ce système.

En sciences socialesModifier

L'application de ce principe dans les sciences sociales correspond à des systèmes sociaux fermés :

Dans la constructionModifier

Les bâtiments autonomes ont pour objectif de fonctionner comme un système fermé.

Voir aussiModifier

RéférencesModifier

  1. Bela H. Banathy (en) (1992). Une vision systémique de l'éducation : concepts et principes d'une pratique efficace, p. 184
  2. Jean-Noël Foussard, Edmond Julien, Stéphane Mathé, Thermodynamique : Bases et applications, Dunod, 2e édition, 2010 (ISBN 978-2-100-53078-6)