開放系統指與外界環境存在物質、能量、信息交換的系統。開放系統是與封閉系統相對而言的。開放系統理論是貝塔朗菲在20世紀40年代開創的，而後把開放系統作為一般系統的模式，而視封閉系統為開放的特例。當系統的輸送變數為零時，就由開放系統推導出封閉系統。開放系統理論在普利高津的耗散結構論和哈肯的協同學等理論中獲得了巨大發展。
基本介紹
類屬,完全開放系統,關於開放系統的熱力學基本方程,
類屬
根據系統與環境間的相互影響關係，系統又可以分為以下三類：
（1）開放系統（open system）：與環境間既有能量交換又有物質交換的系統。
（2）封閉系統（closed system）：與環境間只有能量交換而無物質交換的系統。
（3）隔離系統（isolated system）：與環境間既無能量交換又無物質交換的系統。
與開放系統相對立的有封閉系統和孤立系統。在客觀世界中封閉系統與孤立系統的存在是相對的（即絕對的阻止能量交換或者物質交換是不可能的，只能在限定程度上儘可能的降低通量，降低交換的物質能量與系統自身的物質能量的比），而開放系統的存在是絕對的。人體就是一個典型的開放系統，可以和外界有能量交換和物質交換。
事實上，自然界中一切事物總是相互關聯和相互影響的，嚴格而言，隔離系統只是一種假想的系統，它只能在有限的時間和空間記憶體在，通常把某些與環境聯繫相當微弱的系統近似作為隔離系統處理。在實際研究中，有時會把封閉系統和系統影響所及的環境一起作為隔離系統研究。
完全開放系統
完全開放系統統計分布的配分函式是T、p和μ的函式，並且由完全開放系統的統計分布（N-E-V分布）計算的熱力學量與其他分布（微正則分布、正則分布、巨正則分布及T-P分布等）計算的結果一樣，只是由平均值替代了相應的不變值，說明該分布與其他分布是熱力學等價的，但計算的相對漲落有了質的區別，其他分布計算的同一個系統相對漲落雖不完全相同，但都正比於1/
，而N-E-V分布計算的相對漲落正比於1。
關於開放系統的熱力學基本方程
dU =TdS -pd V + Σμid ni （1）
開放系統的熱力學基本方程既適用於開放系統，也適用於封閉系統，在物理學中通常討論的是相變，而相變只有是開放系統，所以在物理學中稱Gibbs方程（關於焓、自由能、吉布斯函式的相應方程）中的（1）為“開系”的熱力學基本方程。
