系統與環境

理解系統和環境

系統是指被研究的對像或對象群。宇宙中的其他物件被稱為環境。通常,系統與其環境之間由“隔板/限制器/分離器”隔開。

例如,假設我們要研究保溫瓶中的水。保溫瓶內的水構成系統,而保溫瓶外的空氣和其他物體構成環境。保溫瓶的內壁和外壁(包括內壁的玻璃和外壁的塑膠)起到了分隔作用。保溫瓶就是一個例子。

系統與環境系統有多種類型,主要分為開放系統和封閉系統。開放系統是指系統與其環境之間可以進行物質和能量交換的系統。植物、動物等都是開放式系統的例子。植物通常從環境中吸收水分和二氧化碳(物質交換)。植物也需要從太陽獲取熱量(能量交換)。人類也被認為是開放系統。

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封閉系統是指系統與其環境之間不允許物質交換的系統。如果封閉系統與其環境之間不存在能量交換的可能性,則稱為隔離系統。如果封閉系統與其環境之間存在能量交換的可能性,則稱為非隔離系統。例如,裝有熱水的保溫瓶就是一個隔離的封閉系統。保溫瓶的內壁通常由隔熱材料製成。然而,在現實中,許多人工隔離的系統並非如此理想,能量交換仍然可能發生,儘管量非常小。

參考文獻