Dalam termodinamika dikenal istilah sistem dan lingkungan. Sistem adalah
benda atau sekumpulan apa saja yang akan diteliti atau diamati dan menjadi
pusat perhatian. Sedangkan lingkungan adalah benda-benda yang berada diluar
dari sistem tersebut. Sistem bersama dengan lingkungannya disebut dengan
semesta atau universal. Batas adalah perantara dari sistem dan lingkungan.
Contohnya adalah pada saat mengamati sebuah bejana yang berisi gas, yang
dimaksud dengan sistem dari peninjauan itu adalah gas tersebut sedangkan
lingkungannya adalah bejana itu sendiri.
Klasifikasi sistem
termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan materi
yang melaluinya. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang
terjadi antara sistem dan lingkungannya, yaitu :
1) Sistem terbuka
Sistem yang mengakibatkan terjadinya pertukaran
energi (panas dan kerja) dan benda (materi) dengan lingkungannya. Sistem
terbuka ini meliputi peralatan yang melibatkan adanya aliran massa kedalam atau
keluar sistem seperti pada kompresor, turbin, nozel dan motor bakar. Sistem
mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin, dimana campuran bahan
bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas buang keluar sistem. Pada
sistem terbuka ini, baik massa maupun energi dapat melintasi batas sistem yang
bersifat permeabel. Dengan demikian, pada sistem ini volume dari sistem tidak
berubah sehingga disebut juga dengan control volume.
Perjanjian
yang kita gunakan untuk menganalisis sistem adalah
§ Untuk panas (Q) bernilai positif bila
diberikan kepada sistem dan bernilai negatif bila keluar dari sistem
§ Untuk usaha (W) bernilai positif
apabila keluar dari sistem dan bernilai negatif bila diberikan (masuk) kedalam
sistem.
2)
Sistem tertutup
Sistem yang mengakibatkan terjadinya
pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran zat dengan
lingkungan. Sistem tertutup terdiri atas suatu jumlah massa yang tertentu
dimana massa ini tidak dapat melintasi lapis batas sistem. Tetapi, energi baik
dalam bentuk panas (heat) maupun usaha (work) dapat melintasi
lapis batas sistem tersebut. Dalam sistem tertutup, meskipun massa tidak dapat
berubah selama proses berlangsung, namun volume dapat saja berubah disebabkan
adanya lapis batas yang dapat bergerak (moving boundary) pada salah
satu bagian dari lapis batas sistem tersebut. Contoh sistem tertutup adalah
suatu balon udara yang dipanaskan, dimana massa udara didalam balon tetap,
tetapi volumenya berubah dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam
balon.