Hvad er termodynamiske egenskaber?
I videnskaben er termodynamiske egenskaber egenskaber, der bruges til at beskrive et fysisk system. De henviser til kvaliteter som varme, tryk og temperatur, der påvirker fænomener fra jordens atmosfære til de hastigheder, som kemiske reaktioner forekommer. Varmeudveksling mellem genstande forekommer næsten overalt i den naturlige verden og er meget vigtig for funktionen af moderne teknologi. Termodynamiske egenskaber måler de forskellige faktorer, der påvirker denne proces mellem to eller flere objekter. Ingeniører bruger disse til at designe bedre og mere effektive maskiner.
Termodynamiske egenskaber henviser til de parametre, som forskere og ingeniører analyserer en bestemt region, kaldet et fysisk system, såsom en motor eller et naturligt objekt. Forbliver konstant i et system, giver ting som temperatur og tryk information om, hvordan noget bruger energi og udfører arbejde. Disse egenskaber bruges til at bestemme spørgsmål som hvor meget arbejde en given maskine kan udføre eller den mængde energi, der er nødvendig for at fremskynde en kemisk reaktion i industrien. De kan bruges til at kategorisere et system som åbent eller lukket, alt efter om både materie og energi kan strømme ind og ud af det.
Varmen, der skal anbringes i et system, og det arbejde, der skal udføres for at øge dets interne energi, er alle termodynamiske egenskaber. Energi kan overføres ved varme mellem genstande med forskellige temperaturer. Spontan varmeoverførsel sker, når varmen bevæger sig fra et legeme med en højere temperatur mod et koldere objekt, mens den modsatte bevægelse kræver arbejde. Fri energi er måling af hvor meget af et termodynamisk systems energi, der kan bruges til at udføre arbejde, mens entropi måler mængden af energi, der er tabt, spildt eller på anden måde ubrugt.
Termodynamisk temperatur er en vigtig egenskab, fordi den giver forskere og ingeniører mulighed for at beregne en objekts absolutte temperatur. Det er et mål for et systems varmetab og -absorption, der tilsammen repræsenterer udvekslingen af energi, der forekommer i det. Da termodynamik er en gren af videnskab, der beskæftiger sig med energiudveksling og konvertering, er denne egenskab vigtig for at beskrive et systems tilstand. Egenskaber som temperatur siges at være intensive, fordi de er uafhængige af et givet systems størrelse, i modsætning til volumen eller tryk, der varierer med objektets størrelse.
Ingeniører og kemikere bruger termodynamiske egenskaber til at bygge motorer og planlægge kemiske reaktioner, der maksimerer effektiv anvendelse af varmeenergi. Termodynamiske principper blev delvist opdaget under den industrielle revolution under stræben efter at gøre mere effektive maskiner, især dem i dampdrevne tekstilanlæg. Denne tidlige vægt på den anvendte videnskabelige anvendelse af termodynamiske egenskaber førte til mange praktiske opdagelser. Et eksempel på denne informations praktiske værdi findes i designet af varmevekslere, såsom bilradiatorer, som formidler overførsel af varmeenergi fra et objekt til et andet.