理解系统和环境
系统是指被研究的对象或对象组。宇宙中的其他对象被称为环境。通常,系统与其环境之间由“隔板/限制器/分离器”隔开。
例如,假设我们要研究保温瓶中的水。保温瓶内的水构成系统,而保温瓶外的空气和其他物体构成环境。保温瓶的内壁和外壁(包括内壁的玻璃和外壁的塑料)起到了分隔作用。保温瓶就是一个例子。
系统有多种类型,主要分为开放系统和封闭系统。开放系统是指系统与其环境之间可以进行物质和能量交换的系统。植物、动物等都是开放系统的例子。植物通常从环境中吸收水分和二氧化碳(物质交换)。植物也需要从太阳获取热量(能量交换)。人类也被认为是开放系统。
封闭系统是指系统与其环境之间不允许物质交换的系统。如果封闭系统与其环境之间不存在能量交换的可能性,则称其为隔离系统。如果封闭系统与其环境之间存在能量交换的可能性,则称其为非隔离系统。例如,装有热水的保温瓶就是一个隔离的封闭系统。保温瓶的内壁通常由隔热材料制成。然而,在现实中,许多人工隔离的系统并非如此理想,能量交换仍然可能发生,尽管量非常小。