热力学的系统与环境

按传递情况的不同，将系统分为：（1）封闭系统：系统与环境之间通过边界只有能量的传递，而没有物质的传递。因此系统能量不守恒而系统质量守恒。

。 （2）敞开系统：系统与环境之间通过边界既有物质的传递，也能以热和功的形式传递能量。 （3）隔离系统：系统与环境之间没有任何相互作用，既没有物质通过边界，也没有与环境进行能量交换 2100433B

热力学的系统与环境系统

热力学中系统就是被研究的对象。物质世界是无穷尽的，研究问题只能选取其中的一部分。系统是人们将其作为研究对象的那部分物质世界，即被研究的物质和它们所占有的空间。系统是由大量微观粒子（分子、原子和离子等）组成的宏观集合体。系统具有边界，这一边界可以是实际的界面，也可以是人为确定的用来划定研究对象的空间范围。

热力学的系统与环境环境

环境是指系统边以外与之相关的物质世界，系统与环境之间可以有物质和能量的传递。

工程中，常利用工质状态参数的变化来分析热力学系统所进行的热力过程中系统与外界的能量交换情况。

状态变量可分为广延变量和强度变量。与质量无关的状态参数称为强度变量，如压力P、温度T等；与系统质量成比例的状态变量称为广延变量，如热力学能U、焓H、熵S等。广延量除以质量就转化为强度量，其名称是在相应广延量前冠以“比”或“质量”，并用小写字母表示，如比热力学能u、比焓h、比熵s等。

理论上一个热力学循环由三个或多个热力学过程组成（通常为四个），这些过程可以为：

• 等温过程（温度恒定，即使伴随有吸热或放热过程）

• 等压过程（压强恒定）

• 等容过程（体积恒定）

• 绝热过程（系统与外界无热交换）

• 等熵过程（可逆绝热过程） （系统与外界无热交换，同时熵保持恒定）

• 等焓过程（焓保持恒定）

• 典型的热力学循环包括：

由于不可能将系统与环境完全隔离开，而隔离的材料不可能是绝对不传热、不导电、不透光的，因此不存在绝对的孤立系统。在处理具体热力学问题时，为了使问题简化，可忽略一些不重要的因素而近似地把系统视为孤立系统。

系统与环境的选择是人为的。同一个热力学问题，如果系统选得恰当，往往能使问题解决起来方便简捷。例如，在一个内部装有电阻丝的绝热密闭容器中盛有氢气和氧气的混合物，当此容器通电后，氢和氧便发生反应，生成水蒸气。对此问题进行热力学处理时，若选容器及其中所含物质为系统，则为封闭系统；若连同电源一起选为系统，则为孤立系统。系统的这种人为选择完全是为了处理问题的方便，而不是系统和环境本身有什么本质上的不同。 2100433B