Zrozumienie systemów i środowiska
System to obiekt lub grupa obiektów będących przedmiotem badania. Pozostałe obiekty we wszechświecie nazywane są środowiskiem. Zazwyczaj system jest oddzielony od swojego otoczenia „partycją/ogranicznikiem/separatorem”.
Załóżmy na przykład, że chcemy zbadać wodę w termosie. Woda wewnątrz termosu tworzy układ, a powietrze i inne obiekty na zewnątrz termosu tworzą środowisko. Ścianki termosu, zarówno szklane, jak i plastikowe na zewnątrz, pełnią funkcję przegrody. Jednym z przykładów jest termos na wodę.
Istnieje kilka rodzajów systemów, a mianowicie otwarte i zamknięte. System otwarty to taki, który umożliwia wymianę materii i energii między systemem a jego otoczeniem. Przykładami systemów otwartych są rośliny, zwierzęta i inne. Rośliny zazwyczaj pochłaniają wodę i dwutlenek węgla z otoczenia (wymiana materii). Rośliny potrzebują również ciepła słonecznego (wymiana energii). Ludzie również są uważani za systemy otwarte.
Układ zamknięty to układ, który nie pozwala na wymianę materii między układem a jego otoczeniem. Układ zamknięty nazywa się izolowanym, jeśli nie ma możliwości wymiany energii między układem a jego otoczeniem. Układ zamknięty nazywa się nieizolowanym, jeśli wymiana energii między układem a jego otoczeniem jest możliwa. Przykładem izolowanego układu zamkniętego jest termos z gorącą wodą. Wewnętrzne ścianki termosu są zazwyczaj wykonane z materiału termoizolacyjnego. W rzeczywistości wiele sztucznie izolowanych układów nie jest tak idealnych i wymiana energii może zachodzić, choć w bardzo małych ilościach.
