熱力学のシステムは、熱力学の研究の対象です。システムは、一定量の物質、または問題の分析に注意が向けられる空間の領域として定義できます。
一方、熱力学という用語は、ギリシャのルーツを熱（ianρμη：熱）と力または力（δύναμις：ダイナミクス）で組み合わせたイギリスの物理学者で数学者のトムソンによって造られました。
熱力学は、熱とそのエネルギーを生成する可能性、および両方の側面に関連する特性の研究を担当する物理学の分野です。
熱力学システムの種類
第一に、熱力学的システムに関連するいくつかの基本的な概念は、環境、システム境界、宇宙です。
環境はすべてシステムの外部にあり、その制限はそれを環境から分離するインターフェースです。最後に、宇宙はこれら2つの要素の組み合わせです。
熱力学システムは、明確に定義された方法で環境から分離された、あらゆる量の物質、標本、または機械である可能性があります。
この分離は、現実的または想像上のものです。また、熱力学システムの形状、化学組成、物理状態のいずれも事前に決定されていないため、それらのいずれも変化する可能性があることも考慮に入れてください。
一方、熱力学的システムには、閉鎖型、開放型、分離型の3つのタイプがあります。閉じたシステムでは、エネルギーはシステムとその周囲の間で伝達できますが、質量は伝達できません。
両方を転送できる場合は、オープンシステムです。一方、環境との相互作用のタイプがない場合、システムは分離されます。
15熱力学システムの具体例
閉鎖系
閉じた熱力学系の場合、物質は系の境界を越えません。しかし、エネルギーはそれを横切ることができますが、熱または仕事の形で。次のシステムは、このタイプを示しています。
-密閉型空気圧ピストン
-冷凍システムの冷媒
-熱量計
-地球（太陽からエネルギーを得るが、実際には外部と物質を交換しない）
-圧力ポット（システムが完全に閉鎖されている場合、爆発の危険があります）
オープンシステム
このタイプのシステムでは、環境とのエネルギー交換があり、質量や物質がシステムの限界を超えて障害となることはありません。
また、作業はシステム上またはシステムによって行われます。オープンな熱力学システムの例には次のものがあります。
-蓋のない鍋で沸騰したお湯（熱と蒸気、問題ですが、空気中に逃げます）
-タービン
-コンプレッサー
-熱交換器
-人体
分離されたシステム
分離されたシステムとは、システム内またはシステムによって作業が行われないシステムです。また、システムから熱を取り除いたり、追加したりすることもありません。
また、物質は流入も流出もしません。完全に分離されている熱力学システムはほとんどありません。この例は次のとおりです。
-液体窒素を含む堅い密封された鋼鉄シリンダー
-ネオプレンスーツ
-酸素ボンベ
-物理的な宇宙全体
-魔法瓶（物を冷たくまたは熱く保つため）
参考文献
- Wu、C.（2002）。インテリジェントなコンピュータベースのエンジニアリング熱力学とサイクル分析。ニューヨーク：Nova Publishers。
- Nag、PK（2013）。エンジニアリング熱力学。ニューデリー：McGraw-Hill Education。
- ハン、F（2017）。大学物理学の現代コース：光学、熱物理学、現代物理学。シンガポール：世界科学出版社。
- Freiesleben Hansen、P.（2009）。建設資材の科学。ロンドン：Springer Science&Business Media。
- ラウフ、BS（2012）。エネルギーエンジニアにとって熱力学がシンプルに。ジョージア：フェルモントプレス。