ความเข้าใจเกี่ยวกับระบบและสิ่งแวดล้อม
ระบบ คือ วัตถุหรือกลุ่มของวัตถุที่กำลังถูกศึกษา วัตถุอื่นๆ ในจักรวาลเรียกว่า สิ่งแวดล้อม โดยทั่วไป ระบบจะถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมด้วย "ผนังกั้น/ตัวจำกัด/ตัวแยก"
ยกตัวอย่างเช่น สมมติว่าเราต้องการศึกษาคุณสมบัติของน้ำในกระติกน้ำร้อน น้ำที่อยู่ภายในกระติกน้ำร้อนนั้นถือเป็นระบบ ในขณะที่อากาศและวัตถุอื่นๆ ภายนอกกระติกน้ำร้อนนั้นถือเป็นสิ่งแวดล้อม ผนังของกระติกน้ำร้อน ทั้งส่วนที่เป็นแก้วด้านในและส่วนที่เป็นพลาสติกด้านนอก ทำหน้าที่เป็นตัวแบ่ง กระติกน้ำร้อนสำหรับใส่น้ำเป็นตัวอย่างหนึ่ง
ระบบมีหลายประเภท ได้แก่ ระบบเปิดและระบบปิด ระบบเปิดคือระบบที่อนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนสสารและพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างของระบบเปิด ได้แก่ พืช สัตว์ และอื่นๆ พืชโดยทั่วไปจะดูดซับน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จากสิ่งแวดล้อม (การแลกเปลี่ยนสสาร) พืชยังต้องการความร้อนจากดวงอาทิตย์ (การแลกเปลี่ยนพลังงาน) มนุษย์ก็ถือเป็นระบบเปิดเช่นกัน
ระบบปิดคือระบบที่ไม่ยอมให้มีการแลกเปลี่ยนสสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม ระบบปิดจะถูกเรียกว่าเป็นระบบแยกเดี่ยวหากไม่มีความเป็นไปได้ที่จะมีการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม ระบบปิดจะถูกเรียกว่าเป็นระบบไม่แยกเดี่ยวหากมีการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างของระบบปิดแบบแยกเดี่ยวคือกระติกน้ำร้อน ผนังด้านในของกระติกน้ำร้อนมักทำจากวัสดุฉนวนความร้อน ในความเป็นจริง ระบบแยกเดี่ยวที่สร้างขึ้นมาหลายระบบไม่ได้สมบูรณ์แบบเช่นนั้น และการแลกเปลี่ยนพลังงานสามารถเกิดขึ้นได้ แม้ว่าจะในปริมาณที่น้อยมากก็ตาม
