孤立、封闭与开放系统

三种日常容器就讲完了整个故事。一只完美的保温瓶什么都不让进出——既不让热，也不让物质；那是孤立系统。一只密封但普通的罐子让暖意穿过瓶壁，却把内容物关在里头；那是封闭系统。一只敞口的马克杯既让热逸出，也让蒸汽飘走；那是开放系统。区别只在于边界肯让什么穿过。

正式地说，这三类按什么能穿过边界来划分。孤立系统与环境既不交换能量也不交换物质。封闭系统能交换能量——以热或功的形式——却不交换物质；里头物质的量是固定的。开放系统能交换能量也能交换物质。真正孤立的系统是一种理想化，因为完美的隔绝并不存在，但它是一件极其宝贵的思考工具。

选对类别，会为每一项热力学计算搭好台子。第二定律所说的熵永不减少，干净利落地适用于孤立系统；封闭系统是气体定律和大多数台面化学的天然场所；而开放系统则是你研究生物、河流和大气所需要的，那里物质在不断流过。