システム、環境、そして状態

熱力学において、観測対象となる宇宙の巨視的な部分はシステムとみなされます。

このシステムは周囲と相互作用し、開放系、閉鎖系、または孤立系に分かれます。

開放系は物質とエネルギーの交換を可能にします。

一方、閉じた系はエネルギー交換のみを許し、物質の移動を妨げます。

孤立系は物質やエネルギーの交換を許しません。

システムは、圧力、温度、体積、物質の量を含む状態変数を用いて定量的に記述されます。

各系は周囲から「壁」によって隔てられており、これは剛体・非剛性、透水性・不透水性、断熱または非断熱に分類されます。

剛体壁は固定されて動かず、非剛体壁は可動ピストンのように位置を変えることができます。

不透水性の壁は物質を通過させませんが、透水性の壁は通すことができます。

断熱壁は系とその周囲との間に熱を伝導しません。しかし、非断熱壁は熱伝導を可能にします。