開放系は一つ以上の壁が物質の移動を許す。開放系の内部エネルギーを説明するためには、熱や仕事の項に加えてエネルギー移動の項が必要である。これは化学ポテンシャルのアイデアにもつながる。
ある純物質のみを選択的に透過する壁は、系を周囲のその純物質の溜と拡散的に接触させられる。それによって、その純物質が系と周囲の間を移動する過程が可能になる。また、その壁をまたいでその物質についての接触平衡が可能である。適切なによって、純物質溜は閉鎖系として扱える。その内部エネルギーとエントロピーは、温度、圧力、モル数の関数として求められる。
物質の接触平衡の壁以外のどの系の壁もその物質を透過しないような熱力学的操作を行える。これにより、周囲の基準状態に関するその物質についての示強状態変数を定義できる。この示強変数を化学ポテンシャルと呼び、構成物質 について一般に と表す。対応する示量変数は系の構成物質のモル数 である。
ある物質を透過する壁にまたがる接触平衡のためには、その物質の化学ポテンシャルが壁の両側で同じでなければならない。これは熱力学的平衡の性質で、熱力学第零法則との関連を見出すこともできる。
開放系.
開放非平衡系の熱力学への明確な貢献はイリヤ・プリゴジンによってなされた。プリゴジンは化学反応をしている物質の系を研究した。
この場合、化学反応の非完全性を測定する内部変数が現れる。この変数は化学反応を考察中の系がどれだけ平衡から遠いかの尺度である。
この理論を一般化して、平衡状態からのあらゆる偏差、たとえば系の構造、温度の勾配、物質の濃度差、もちろん化学反応の完了度までもを内部変数であるとみなせる。
この開放系のアプローチによって生物の成長と発育を熱力学の用語で記述できる。
宮地秀享
来歴.
鯖江高等学校、筑波大学出身。
大学教授資格
アグレガシオン.
東京理科大学大学院創域理工学研究科・創域理工学部
東京理科大学創域理工学部（とうきょうりかだいがくそういきりこうがくぶ）は、東京理科大学に設置された学部の一つ。
東京理科大学大学院創域理工学研究科（とうきょうりかだいがくだいがくいんそういきりこうがくけんきゅうか）は、東京理科大学に設置された研究科の一つ。
キャンパスは、野田キャンパス。
概要.