熱力學系統

熱力學系統是指由大量微觀粒子組成，並與其周圍環境以任意方式相互作用著的巨觀客體。熱力學的研究對象，簡稱系統，或熱力系、熱力系統。它不僅是巨觀的，而且是有限的。熱力系與環境之間的界限稱為分界面。分界可以是真實的或虛擬的 ，固定的或移動的。一般把系統的周圍環境稱為系統的外界或簡稱外界。

基本介紹

• 中文名：熱力學系統
• 外文名：thermodynamical system
• 學科：熱力學
• 特徵：由微觀粒子組成並與環境相互作用

系統分類

根據系統與外界相互作用的情況可對系統進行分類：與外界沒有任何相互作用的系統稱為孤立系統；與外界有能量交換但沒有物質交換的系統稱為封閉系統，簡稱閉系；與外界既有能量交換又有物質交換的系統稱為開放系統，簡稱開系。還可以根據組成系統的物質的化學性質對系統進行分類：由一種化學純的物質構成的熱力學系統稱為單元系，因為它只含有一種化學組分，也就是只有一種分子；由兩種或兩種以上的化學組分構成的系統稱為多元系。也可根據系統各部分的性質對系統定義：各部分的所有性質完全一樣的系統稱為均勻系，又稱單相系 ；當系統的各部分的性質有差異時，稱此種系統為非均勻系；如果整個系統是不均勻的，但可分成若干個均勻的部分，則稱為復相系（見相和相變）。

嚴格意義上的封閉系統、孤立系統在自然界是不存在的。它們作為特定的分析對象而被引用只是一種近似，其目的是使問題在研究時得以簡化。

人為選擇

由於不可能將系統與環境完全隔離開，而隔離的材料不可能是絕對不傳熱、不導電、不透光的，因此不存在絕對的孤立系統。在處理具體熱力學問題時，為了使問題簡化，可忽略一些不重要的因素而近似地把系統視為孤立系統。
系統與環境的選擇是人為的。同一個熱力學問題，如果系統選得恰當，往往能使問題解決起來方便簡捷。例如，在一個內部裝有電阻絲的絕熱密閉容器中盛有氫氣和氧氣的混合物，當此容器通電後，氫和氧便發生反應，生成水蒸氣。對此問題進行熱力學處理時，若選容器及其中所含物質為系統，則為封閉系統；若連同電源一起選為系統，則為孤立系統。系統的這種人為選擇完全是為了處理問題的方便，而不是系統和環境本身有什麼本質上的不同。