Açık ve kapalı sistemler genellikle Termodinamikte ve enerji sistemi çözümlemelerinde kullanılan, kontrol kütlesi ve kontrol hacmi olarak da bilinen sistemlerdir. Bir sistemin çözümlenebilmesi veya üzerinde düşünebilmesi amacıyla sistemin koşullarına ve sınırlarına göre sınıflandırılması gerekir. Bu sistemler açık sistemler ve kapalı sistemler olarak sınıflandırılır.
Açık ve kapalı sistemleri açıklamadan önce sınır kavramının da bilinmesi gerekir. Sınır, kalınlığı olmayan, sistemin sınırını belirleyen hacimdir . Herhangi bir kapalı kutuda sınır, kutunun iç yüzeyi olarak tarif edilebilir. Fakat piston silindir gibi sistemlerde sınır değişebilir. Çünkü piston silindir mekanizmasında genleşen hacim pistonun hareket etmesine neden olur.
Kapalı sistemler, bir diğer ismiyle kontrol kütlesi, sistemin sınırları içerisinde kütle alışverişinin olmadığı sistemlerdir. Bu sistemlerde sistemin hacmi, piston silindir gibi mekanizmalar sebebiyle değişebilir. Ayrıca dışarıdan ısıtma veye sistem üzerine iş yapılmasıyla da sistemde enerji giriş çıkışları olabilir. Fakat kütle değişmez. Örneğin, canlılardaki dolaşım sistemi kapalı sisteme örnek verilebilir. Kan damarlarda dolaşmaktadır. Sınır olarak da kan damarlarının iç yüzeylerini alabiliriz. Basit olarak düşünürsek, kan alışverişi olmadıkça kan kütlesinde değişiklik olmaz. Fakat herhangi bir aktivite veya spor esnasında kan dolaşımı hızlanmaktadır ve damarlar bir miktar daralmaktadır. Görüldüğü gibi hacimde bir küçülme meydana gelmiştir. Fakat kan kütlesinde bir değişim olmamıştır. Bu tür sistemler kontrol kütlesi olarak değerlendirilmektedir.
Açık sistemler ise hacmin değişmediği sistemlerdir. Kontrol hacmi olarak da adlandırılır. Üzerinde çalışılan sistemi çevreleyen sistem olarak söyleyebiliriz. Açık sistemlerde kütle ve ısı giriş çıkışı vardır. Örnek olarak ısı değiştiricilerini verebiliriz.
Isı değiştiricileri kullanılacak akışkanın sıcaklığını artırmak veya azaltmak için kullanılan sistemlerdir. Kullanılacak akışkan, ısı değiştiricinin bir noktasından girer ve diğer noktasından çıkar. Isıtma veya soğutma işlemini yapacak olan akışkan ise birinci akışkan ile aynı yönlü veya karşıt yönde girer ve diğer noktadan çıkar. Birbiri ile ısı alışverişi sağlanır ve akışkan ısıtılır veya soğutulur. Yani görüldüğü gibi sisteme kütle giriş ve çıkışı vardır. Fakat kontrol olarak seçilen ısı değiştiricisinde hacim değişmemiştir. Bu yüzden açık sisteme göre değerlendirmeler ve hesaplamalar yapılır.
Bir diğer sistem çeşidi de izole sistemlerdir. İzole sistemde ise kütle geçişi de ısı geçişi de yoktur. İzole sisteme yalıtımı yapılmış, enerji alışverişi olmayan herhangi bir sistem örnek verilebilir. Tam olarak izole sistem pratikte çok karşılaşılan bir durum değildir. Basit olarak ısı alışverişi çok az olan çay termosları verilebilir.
Sonuç olarak, açık sistemler ve kapalı sistemler teorik ve pratik hesaplamalarda kullanılan sistemlerdir. Günlük hayatımızda ve mühendislik hesaplamalarında olduğu gibi birçok alanda karşımıza çıkmaktadır. Ayrıca detaylı sistemlerin anlaşılması için de bu sistemlerin bilinmesi gerekmektedir.
