ถ้าเราต้องการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี เราจะทราบได้อย่างไรว่า เราจะพิจารณาอยู่ในขอบเขตกว้างแค่ไหน และเราจะมีวิธีการกำหนดขอบเขตนั้นอย่างไร ?

        ในการพิจารณาการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี เรามักจะกำหนด ระบบ (system) หรือส่วนเฉพาะที่เราสนใจเป็นอันดับแรก ซึ่งในทางเคมีแล้ว ระบบจะประกอบไปด้วยสิ่งต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทั้งทางกายภาพและทางเคมี เช่น ระบบอาจจะเป็นบีกเกอร์บรรจุ HCl ปริมาตร 50 mL แล้วเติม NaOH ปริมาตร 50 mL ลงไป ส่วนสิ่งที่อยู่นอกเหนือจากระบบแต่อยู่ในจักรวาล (universe) เรียกว่า สิ่งแวดล้อม (surroundings)

จักรวาล    =     ระบบ      +       สิ่งแวดล้อม

ระบบมี 3 แบบ :

        1. ระบบเปิด (open system) มีการแลกเปลี่ยนทั้งมวลและพลังงาน (ความร้อน) กับสิ่งแวดล้อม

        2. ระบบปิด (closed system) มีการแลกเปลี่ยนเฉพาะพลังงาน (ความร้อน) กับสิ่งแวดล้อม

        3. ระบบโดดเดี่ยว (isolated system) ไม่มีการแลกเปลี่ยนทั้งมวลและพลังงาน (ความร้อน) กับสิ่งแวดล้อม

 

ระบบที่ว่านี้อาจจะเป็นขวดบรรจุน้ำก็ได้

     ถ้าเราเปิดฝาขวดไว้ ก็จะมีการระเหยของไอน้ำ และมีการถ่ายเทพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม เราเรียกระบบแบบนี้ ระบบเปิด
     ถ้าเราปิดฝาขวดไว้ ก็ีจะมีเฉพาะการถ่ายเทพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม เราเรียกระบบแบบนี้ ระบบปิด
     ถ้าเราทำฉนวนหุ้มกันความร้อนดีๆ เหมือนกระติกเก็บน้ำร้อน ก็จะ่มีการถ่ายเทมวลและพลังงานน้อยมาก เราจึงถือว่าเป็น ระบบใกล้เคียง ระบบโดดเดี่ยว (เพราะยังมีการถ่ายเทมวลและพลังงาน แต่เกิดขึ้นน้อยมาก)

 

นักเรียนพอที่จะยกตัวอย่างได้ไหมว่า ระบบใดบ้างที่จัดเป็นระบบโดดเดี่ยวอย่างสมบูรณ์ ?