ระบบปิดคือระบบทางกายภาพ ตามธรรมชาติ ที่ไม่ยอมให้มีการถ่ายโอนสสารเข้าหรือออกจากระบบ แม้ว่าการถ่ายโอนพลังงานจะเกิดขึ้นได้ในบริบทของบางสาขา (เช่นฟิสิกส์เคมีวิศวกรรมเป็นต้น )

ในกลศาสตร์คลาสสิกที่ไม่เกี่ยวข้องกับสั มพัทธ ภาพ ระบบปิดคือระบบทางกายภาพที่ไม่แลกเปลี่ยนสสารใดๆ กับสิ่งแวดล้อม และไม่อยู่ภายใต้แรง สุทธิใดๆ ที่มีแหล่งกำเนิดภายนอกระบบ^{[ 1 ] [ 2 ]}ระบบปิดในกลศาสตร์คลาสสิกจะเทียบเท่ากับระบบแยกในอุณหพลศาสตร์ระบบปิดมักใช้เพื่อจำกัดปัจจัยที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์ของปัญหาหรือการทดลองเฉพาะ

ในเทอร์โมไดนามิกส์ระบบปิดสามารถแลกเปลี่ยนพลังงาน (เช่นความร้อนหรืองาน ) แต่ไม่ สามารถแลกเปลี่ยนส สารกับสิ่งแวดล้อมได้ระบบแยกเดี่ยวไม่สามารถแลกเปลี่ยนความร้อน งาน หรือสสารใดๆ กับสิ่งแวดล้อมได้ ในขณะที่ระบบเปิดสามารถแลกเปลี่ยนทั้งพลังงานและสสารได้^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} (โครงร่างคำจำกัดความนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างสม่ำเสมอ แม้ว่าจะสะดวกสำหรับบางวัตถุประสงค์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักเขียนบางคนใช้ 'ระบบปิด' ในที่ที่ใช้ 'ระบบแยกเดี่ยว' ^{[ 10 ] [ 11 ]} )

สำหรับระบบอย่างง่ายที่มีอนุภาคเพียงชนิดเดียว (อะตอมหรือโมเลกุล) ระบบปิดจะมีจำนวนอนุภาคคงที่ อย่างไรก็ตาม สำหรับระบบที่กำลังเกิดปฏิกิริยาเคมีอาจมีโมเลกุลหลากหลายชนิดเกิดขึ้นและถูกทำลายไปในกระบวนการปฏิกิริยา ในกรณีนี้ ข้อเท็จจริงที่ว่าระบบเป็นระบบปิดนั้นแสดงได้โดยการระบุว่าจำนวนรวมของอะตอมแต่ละชนิดจะคงที่ ไม่ว่าอะตอมนั้นจะเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลชนิดใดก็ตาม ในทางคณิตศาสตร์:

${\displaystyle \sum _{j=1}^{m}a_{ij}N_{j}=b_{i}}$

โดยที่คือจำนวนโมเลกุลชนิด j, คือจำนวนอะตอมของธาตุในโมเลกุลและคือจำนวนอะตอมทั้งหมดของธาตุในระบบ ซึ่งคงที่เนื่องจากระบบเป็นระบบปิด จะมีสมการดังกล่าวหนึ่งสมการสำหรับแต่ละธาตุที่แตกต่างกันในระบบ ${\displaystyle N_{j}}$${\displaystyle a_{ij}}$${\displaystyle i}$${\displaystyle j}$${\displaystyle b_{i}}$${\displaystyle i}$

ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ ระบบปิดมีความสำคัญในการแก้ปัญหาเทอร์โมไดนามิกส์ที่ซับซ้อน เพราะช่วยขจัดปัจจัยภายนอกบางอย่างที่อาจเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของการทดลองหรือปัญหา ทำให้ปัญหาเหล่านั้นง่ายขึ้น นอกจากนี้ ระบบปิดยังสามารถใช้ในสถานการณ์ที่ ต้องการ สมดุลทางเทอร์โมไดนามิกส์เพื่อทำให้สถานการณ์ง่ายขึ้นได้อีกด้วย

สมการนี้เรียกว่าสมการของชโรดิงเกอร์อธิบายพฤติกรรมของระบบควอนตัมที่แยกตัวหรือปิด ซึ่งก็คือระบบที่ไม่แลกเปลี่ยนข้อมูล (เช่น พลังงานและ/หรือสสาร) กับระบบอื่น ดังนั้น หากระบบที่แยกตัวอยู่ในสถานะบริสุทธิ์ |ψ(t) ∈ H ที่เวลา t โดยที่ H แทนปริภูมิฮิลเบิร์ตของระบบ วิวัฒนาการของสถานะนี้ตามเวลา (ระหว่างการวัดสองครั้งที่ต่อเนื่องกัน) ^{[ 12 ]}

$${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}\Psi (\mathbf {r} ,t)={\hat {H}}\Psi (\mathbf {r} ,t)}$$

โดยที่iคือหน่วยจินตภาพ , ħคือค่าคงที่ของพลังค์หารด้วย2π , สัญลักษณ์⁠∂/∂ t⁠แสดงถึงอนุพันธ์ย่อยเทียบกับเวลาt , Ψ (อักษรกรีกไซ ) คือฟังก์ชันคลื่นของระบบควอนตัม และ Ĥคือตัวดำเนินการแฮมิลโทเนียน (ซึ่งแสดงลักษณะเฉพาะของพลังงานรวมของฟังก์ชันคลื่นที่กำหนด และมีรูปแบบที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานการณ์)

ในวิชาเคมี ระบบปิดคือระบบที่ไม่มีสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ใด ๆ สามารถหลุดออกไปได้ มีเพียงความร้อนเท่านั้นที่สามารถแลกเปลี่ยนได้อย่างอิสระ (เช่น ตู้แช่น้ำแข็ง) ระบบปิดสามารถนำมาใช้ในการทดลองทางเคมีที่อุณหภูมิไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ (เช่น การถึงสภาวะสมดุลทางความร้อน )

ใน บริบท ทางวิศวกรรมระบบปิดหมายถึงระบบที่มีขอบเขตจำกัด กล่าวคือ เป็นระบบที่กำหนดไว้ ซึ่งทราบปัจจัยนำเข้าทุกอย่าง และทราบผลลัพธ์ทุกอย่าง (หรือสามารถทราบได้) ภายในช่วงเวลาที่กำหนด

• อภิธานศัพท์ทฤษฎีระบบ
• ระบบพลวัต
• ระบบแยกส่วน
• ระบบเปิด (ทฤษฎีระบบ)
• รับรู้และตอบสนอง
• ระบบเทอร์โมไดนามิก