热力学系统 热力学系统英語Thermodynamic system是指用于热力学研究的有限宏观区域是热力学的研究对象它的外部空间被称为这个系统的环境一个系统的边界将系统与它的外部隔开这个边界既可以是真实存在的也可以是假想出来的但必须将这个系统限制在一个有限空间里系统与其环境可以在边界进行物质功热或其它形式能量的传递而热力学系统可以从它的边界或边界的一部分所允许的传递类型进行分类 热力学系统有一系列的状态函数比如体积压强温度等这些量都是可以通过实验测量的宏观量这些量的数值共同决定这个系统的热力学状态一个热力学系统的状态函数通常存在一个或多个函数关系这些关系可由状态方程表述平衡热力学不涉及对这些状态函数的通量的研究因为由热力学平衡的定义可以自然得到这些函数的通量的值为零当然平衡热力学可能会涉及使通量不为零的过程但在热力学过程进行前这些过程必需停止非平衡热力学允许状态函数通量不为零通量不为零表示在系统和它的环境间存在物质能量或熵等的传递 孤立系统是一种假想存在的系统这种系统与其外界无任何相互作用在理想状况下其内部处于热力学平衡即它的热力学状态不随时间变化而非孤立系统根据它的边界的性质可以与它的环境处于热力学平衡它们也可能处于时时变化或者循环变化一种稳态的非平衡状态系统与其环境的相互作用可以通过热传递或者长程力等方式进行 热力学系统并非一个普遍概念并不能代表全部的物理学系统而这里定义的热力学系统的物理存在可以认为是平衡热力学的基础公设尽管并没有被列为一条热力学定律而在一些文献中热力学第零定律通常的表述被认为是这一公设的一个推论 热力学系统的概念可以追溯到年尼古拉卡诺对于热机的研究他当时称其为热机的工作物质