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第二节 热力学基本概念
一、系统与环境
在热力学中,将一部分物质从其他部分中划分出来作为研究的对象,这一部分物质就称为系统(system)或体系。而将与系统密切相关的部分称为环境(surroundings)。系统与环境之间可有实际存在或假想的界面。根据系统与环境之间物质交换和能量传递的不同情况,将系统分为三种:
(一)敞开系统(open system)
系统与环境之间既有物质的交换,又有能量的传递。实验及生产中常遇到一些连续进料、出料的装置,若把装置中的物质与空间确定为系统,则系统与环境间的进、出料就构成了二者之间的物质交换和能量交换,这种系统就是敞开系统。
(二)封闭系统(closed system)
系统与环境之间没有物质的交换,只有能量的传递。物质被封闭于实有容器间壁内或假想的边界内,使系统仅能通过界面与环境有热、功等形式的能量交换,应属于封闭系统。封闭系统比较简单,所以它是热力学研究的基础。本书的内容,除有特殊注明外,均以封闭系统为我们的研究对象。
(三)孤立系统(isolated system)
系统与环境之间既无物质的交换,也无能量的传递(亦称隔离系统)。实际上自然界并不存在真正的孤立系统。但是为了研究问题的需要和方便,热力学上有时将系统和环境作为一个整体来对待,这个整体就视为孤立系统。