自然与人-30.20   系统能位差与系统环境

李开乐

    摘要：系统内的最高能位与最低能位之差值称为系统能位差。系统有序程度的高低由系统能位差的大小所决定。远离平衡态的开放系统或封闭系统，其系统能位差就大，孤立系统的系统能位差等于零。系统环境从外因上影响了系统的档次高低和有序程度。

    我们先定义能位的概念：某一点物质的能位高低是指该点物质所含绝对能量的多少。
    系统内的最高能位与最低能位之差值称为系统能位差。在“自然与人-30.15”说过：“想要一个系统具有完全的演化能力，对内要求本身的物质是远离平衡态的，对外则要求是开放的。” 孤立系统内的物质或许还是高能位的（对于天体系统来说还是高温的），但由于能量不与环境交换，结果是整个系统内各处能量都绝对平均，系统内的所有物质之间就都处于平衡态，再没有彼此间的互动和能量传递。因此，系统有序程度的高低由系统能位差的大小所决定。
    显然，远离平衡态的开放系统或封闭系统，其系统能位差就大，孤立系统的系统能位差等于零。在此，系统能位差的大小，既是系统有序程度高低的量度，又直接反映出系统演化能力的强弱。
    系统环境从外因上影响了系统的档次高低和有序程度。系统环境包括“周围环境”和“目标环境”。与系统相接触的环境都称为系统的周围环境。与系统直接发生物质和能量交换的那部分周围环境，特称为系统的目标环境。
    大自然中的物质既然能够聚在一起成为系统，其能位就必定比周围环境高得多，所以与目标环境相接触的那部分系统物质，就必定是系统内能位最低的物质。因此，不同类型能源的目标环境，其具体特征就不同：热能型系统的目标环境是指与系统内最低温度的物质密切相联系的地方；动能型系统的目标环境是指与系统内动能最差的物质密切相联系的地方；势能型系统的目标环境是指与系统内势能最低位的物质密切相联系的地方。
    良好的系统应该是，目标环境与一般周围环境界限分明、作用不同，系统对于一般周围环境绝对封闭，只对目标环境开放。由此可见，系统能位差的大小实际上也就是系统内最高能位与目标环境能位之差值。