Comprendre les systèmes et l'environnement
Un système est un objet ou un groupe d'objets étudiés. Les autres objets de l'univers constituent l'environnement. Généralement, un système est séparé de son environnement par une cloison.
Prenons l'exemple de l'eau contenue dans une bouteille isotherme. L'eau à l'intérieur de la bouteille constitue le système, tandis que l'air et les autres objets à l'extérieur forment l'environnement. Les parois de la bouteille, le verre à l'intérieur et le plastique à l'extérieur, servent de séparation. Une bouteille isotherme d'eau en est un exemple.
Il existe plusieurs types de systèmes, notamment les systèmes ouverts et les systèmes fermés. Un système ouvert permet l'échange de matière et d'énergie entre le système et son environnement. Les plantes, les animaux et d'autres organismes sont des exemples de systèmes ouverts. Les plantes absorbent généralement l'eau et le dioxyde de carbone de leur environnement (échange de matière). Elles ont également besoin de la chaleur du soleil (échange d'énergie). L'être humain est aussi considéré comme un système ouvert.
Un système fermé est un système qui ne permet aucun échange de matière avec son environnement. On dit qu'un système fermé est isolé s'il est impossible d'échanger de l'énergie avec son environnement. Un système fermé est dit non isolé si des échanges d'énergie sont possibles. Un exemple de système fermé isolé est une bouteille thermos contenant de l'eau chaude. Les parois internes d'une bouteille thermos sont généralement constituées d'un matériau isolant thermique. En réalité, de nombreux systèmes artificiellement isolés ne sont pas aussi parfaits, et des échanges d'énergie peuvent se produire, même en très faible quantité.
