熱力学特性とは？

科学では、熱力学特性は物理システムを記述するために使用される特性です。 それらは、地球の大気から化学反応が起こる速度までの現象に影響を与える熱、圧力、温度などの性質を指します。 オブジェクト間の熱交換は自然界のほぼどこでも発生し、現代の技術の機能にとって非常に重要です。 熱力学的特性は、2つ以上のオブジェクト間のこのプロセスに影響するさまざまな要因を測定します。 エンジニアはこれらを使用して、より良い、より効率的なマシンを設計します。

熱力学的特性は、科学者や技術者がエンジンや自然物などの物理システムと呼ばれる特定の領域を分析するためのパラメーターを指します。 システム全体で一定のまま、温度や圧力などの情報は、何かがエネルギーを使用して作業を実行する方法に関する情報を提供します。 これらの特性を使用して、特定のマシンが実行できる作業量や、産業における化学反応を加速するために必要なエネルギー量などの質問を決定します。 それらは、物質とエネルギーの両方がシステムの内外に流れることができるかどうかに応じて、システムをオープンまたはクローズとして分類するために使用できます。

システムに投入しなければならない熱と、内部エネルギーを増加させるためにシステムに加えなければならない仕事は、すべて熱力学的特性です。 エネルギーは、異なる温度のオブジェクト間で熱によって伝達されます。 自発的な熱伝達は、温度が高い物体から冷たい物体に向かって熱が移動するときに発生しますが、逆の移動には作業が必要です。 自由エネルギーは、熱力学システムのエネルギーのうちどれだけが作業に使用できるかを測定したものであり、エントロピーは、失われた、無駄になった、または使用されていないエネルギーの量を測定します。

科学者とエンジニアが物体の絶対温度を計算できるため、熱力学的温度は重要な特性です。 これは、システムで発生するエネルギーの交換を一緒に表すシステムの熱損失と吸収の尺度です。 熱力学はエネルギーの交換と変換に関係する科学の一分野であるため、この特性はシステムの状態を記述するために不可欠です。 温度などのプロパティは、オブジェクトのサイズに応じて変化する体積や圧力とは異なり、特定のシステムのサイズに依存しないため、集中的であると言われています。

エンジニアと化学者は、熱力学特性を使用してエンジンを構築し、熱エネルギーの効率的な使用を最大化する化学反応を計画します。 熱力学の原理は、産業革命の間に、より効率的な機械、特に蒸気駆動の繊維工場の機械を作るための探求中に部分的に発見されました。 熱力学特性の応用科学的使用に対するこの初期の重点は、多くの実用的な発見につながりました。 この情報の実際的な価値の例は、あるオブジェクトから別のオブジェクトへの熱エネルギーの伝達を媒介する、車のラジエーターなどの熱交換器の設計に見られます。