热力学中的体系与环境VIP专享VIP免费

热力学中的体系与环境物质世界在空间与时间都是无限的，但是人们在研究具体事物时，必须先确定所需研究的对象，把它从其他部分中划分出来，确定其范围和界限，这一作为研究对象的部分物质及其空间称为体系（system）（也称物系或系统）。环境（surrounding）是体系以外且与体系密切相关的物质及其所在空间。需要注意的是：1．体系与环境并无本质上的差别，是根据研究需要而人为划分的，它们不是由体系的某种物质决定的，因而并不是固定不变的，但一经确定，在研究中就不许随意变更体系与环境的范围。2．体系与环境可以有实际界面存在，也可以不存在实际界面，不能以有无界面来划分体系与环境，环境必须是与体系有相互影响的有限部分。3．这里指出的体系是热力学体系与环境，它们是“宏观”“macro”的体系与环境，既无统计涨落又非无限大的情况。。根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类：（1）敞开体系（opensystem）体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。（2）封闭体系（closedsystem）体系与环境之间无物质交换，但有能量交换。（3）孤立体系（isolatedsystem）体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。（2）封闭体系（closedsystem）体系与环境之间无物质交换，但有能量交换。（3）孤立体系（isolatedsystem）体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环境一起作为孤立体系来考虑。用宏观可测性质来描述体系的热力学状态，故这些性质又称为热力学变量。可分为两类：广度性质（extensiveproperties）又称为容量性质，它的数值与体系的物质的量成正比，如体积、质量、熵等。这种性质有加和性，在数学上是一次齐函数。强度性质（intensiveproperties）它的数值取决于体系自身的特点，与体系的数量无关，不具有加和性，如温度、压力等。它在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量性质即成为强度性质，如摩尔热容。