درک سیستم‌ها و محیط
یک سیستم، یک شیء یا گروهی از اشیاء است که مورد مطالعه قرار می‌گیرد. سایر اشیاء موجود در جهان، محیط نامیده می‌شوند. به طور معمول، یک سیستم توسط یک «پارتیشن/محدودکننده/جداکننده» از محیط خود جدا می‌شود.
برای مثال، فرض کنید می‌خواهیم آب را در یک قمقمه بررسی کنیم. آب داخل قمقمه، سیستم را تشکیل می‌دهد، در حالی که هوا و سایر اشیاء خارج از قمقمه، محیط را تشکیل می‌دهند. دیواره‌های قمقمه، چه شیشه داخل و چه پلاستیک بیرون، به عنوان یک جداکننده عمل می‌کنند. قمقمه آب یکی از این نمونه‌هاست.
انواع مختلفی از سیستم‌ها وجود دارد، یعنی باز و بسته. یک سیستم باز، سیستمی است که امکان تبادل ماده و انرژی بین سیستم و محیط آن را فراهم می‌کند. نمونه‌هایی از سیستم‌های باز شامل گیاهان، حیوانات و سایرین می‌شود. گیاهان معمولاً آب و دی اکسید کربن را از محیط جذب می‌کنند (تبادل مواد). گیاهان همچنین به گرمای خورشید نیاز دارند (تبادل انرژی). انسان‌ها نیز سیستم‌های باز محسوب می‌شوند.
یک سیستم بسته، سیستمی است که اجازه تبادل ماده بین سیستم و محیطش را نمی‌دهد. اگر امکان تبادل انرژی بین سیستم و محیطش وجود نداشته باشد، به یک سیستم بسته، ایزوله گفته می‌شود. اگر تبادل انرژی بین سیستم و محیطش امکان‌پذیر باشد، به یک سیستم بسته، غیر ایزوله گفته می‌شود. نمونه‌ای از یک سیستم بسته ایزوله، یک فلاسک با آب گرم است. دیواره‌های داخلی یک فلاسک فلاسک معمولاً از یک ماده عایق حرارت ساخته می‌شوند. در واقعیت، بسیاری از سیستم‌های ایزوله مصنوعی چندان ایده‌آل نیستند و تبادل انرژی می‌تواند رخ دهد، البته در مقادیر بسیار کم.
