系统是什么意思
2023-01-28
系统
system
又称:体系
定义:研究的对象(物质或空间)。
学科:化学_物理化学_化学热力学
相关名词:环境 热力学平衡 熵
我们用观察、实验等方法进行科学研究时,必须先确定所要研究的对象,把一部分物质与其余的分开(其界面可以是实际的,也可以是想像的)。这种被划定的研究对象,就称为系统。在系统以外而与系统密切相关且影响所能及的部分,则称为环境。在研究任一系统的某种热力学性质时,为了强调这一点,有时把系统也称为热力学系统。
根据系统和环境之间的关系,可以把系统分为三类:
1.隔离系统(isolated system)——系统完全不受环境的影响,和环境之间没有物质或能量的交换。因此,隔离系统也称为孤立系统。
2.封闭系统(closed system)——系统与环境之间没有物质的交换,但可以发生能量的交换。
3.敞开系统(open system)——系统不受任何限制,与环境之间可以有能量的交换,也可以有物质的交换。
明确所研究的系统属于何种类型至关重要。因为处理问题的对象不同,描述它们的变量就不同,所适用的热力学公式也有所不同。当然,世界上一切事物总是有机地互相联系、互相依赖和互相制约,因此不可能有绝对的隔离系统。但是为了研究问题的方便,在适当的条件下可以把一个系统近似地看成是隔离系统。
通常用系统的宏观可测性质(如体积、压力、温度、黏度、表面张力等)来描述系统的热力学状态。我们可以把这些性质分为两类:
1.广度性质。广度性质的数值与系统的数量成正比。此种性质具有加和性,即整个系统的某种广度性质是系统中各部分该种性质的总和。体积、质量、熵、热力学能等都属于广度性质。
2.强度性质。此种性质不具有加和性,其数值取决于系统自身的特性,与系统的数量无关。温度、压力、密度、黏度等都属于强度性质。
系统的某种广度性质除以总质量或物质的量之后,就成为强度性质。如果系统中所含物质的量是单位量,则广度性质就成为强度性质。当系统的各种性质不随时间而改变,则系统就处于热力学平衡状态。当系统处于一定的状态时,系统的性质只决定于它现在所处的状态,而与其过去的历史无关。如果外界条件不变,系统的各种性质就不会发生变化。当系统的状态发生变化时,它的一系列性质也随之改变,改变多少,只取决于系统开始和终了的状态,而与变化时所经历的途径无关。
系统的定义:
由多个要素,以特定的方式组合成一个结构,通过互相联系和相互作用,变成具有某个忒定功能的整体,称之为系统。比如说,人体有消化系统、血液循环系统;城市里有交通系统、金融系统;大自然里有生态系统,等等。
系统的构成:
1.要素
系统有要素构成,要素是系统中你看得见的东西。
比如,汽车动力系统中的各种零件,血液循环系统中的血液、血管、心脏,学校里的学生、教师、教室、书本,等等。
2.关系
关系,是要素之间你看不见的相互联系和作用。
比如,两个人之间的上下级关系、合作关系、情感关系,汽车方向盘和轮胎的传动关系,也可以是规则、无力定律,等等
3.功能/目标
一定的结构,加上要素之间的链接、互动关系,是的系统成为一个具备特定功能的整体。
比如,汽车中任一零件都不能单独运动,但是组合成一个整体之后,就具备了运动能力,可以以200公里/每小时的速度行驶。
4.环境
一套系统能否发挥作用,还得看这套系统所处的环境。比如汽车,在陆地上运行的时候,它是一套运行良好的系统;丢到水里或者外太空,这套系统就失效了,只是一堆废铁。
当把系统作为一个整体考虑的时候,除了要考虑它与大系统(环境)的互动关系,也要看它与大系统内其他要素(小系统)之间的互动关系。
范围内的对象以及对象的属性、对象的之间的关系,在时空或非时空中,自始至终的过程.
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