第1章 热力学**定律
1.1 基本概念
1.1.1 系统与环境
系统就是被研究的对象。系统是客观世界的一部分物体,被人为地用一定的界限和其他物体分开。这种界限在有些情况下可以看得见摸得着,在有些情况下看不见摸不着。如把空气中的氧气作为系统时,系统与其他物体之间的界限就看不见摸不着。
环境就是系统以外但与系统有直接或间接相互作用的其他物体。此处所说的相互作用是指物质交换和能量交换。严格说来除了系统外,其余的整个宇宙空间都是环境,但在具体讨论问题时为了简单起见,一般只把那些与系统有明显相互作用的其他物体作为环境来考虑。环境亦称为外界。
根据系统与环境之间相互作用的不同,常把系统划分为敞开系统、封闭系统和孤立系统。
敞开系统是指与环境之间既有物质交换也有能量交换的系统。如烧杯里的溶液,其溶剂分子甚至还有溶质分子可以挥发跑到空气中,空气中的氧气、氮气等也可以溶解到溶液里。与此同时若溶液的温度不同于室温,则烧杯里的溶液还会与环境交换能量。
封闭系统是指只与环境之间有能量交换而没有物质交换的系统。如一个出口阀门关闭的氧气罐中的氧气,一瓶未开盖的乙醇等。它们与周围环境只有能量交换而没有物质交换。
孤立系统是指与环境之间既无物质交换也无能量交换的系统。严格说来,没有真正的孤立系统,但是在一定条件下可以把有些系统近似当作孤立系统来处理。如带有瓶塞的热水瓶中的水。
今后本课程中若无明显标志或特别说明,那么所涉及的系统都是默认的封闭系统。
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