Jakie są właściwości termodynamiczne?
W nauce właściwości termodynamiczne są cechami stosowanymi do opisania systemu fizycznego. Odnoszą się one do cech takich jak ciepło, ciśnienie i temperatura, które wpływają na zjawiska od atmosfery Ziemi do szybkości występowania reakcji chemicznych. Wymiana ciepła między obiektami występuje prawie wszędzie w świecie przyrody i jest bardzo ważna dla funkcji nowoczesnej technologii. Właściwości termodynamiczne mierzą różne czynniki, które wpływają na ten proces między dwoma lub więcej obiektami. Inżynierowie używają ich do projektowania lepszych, bardziej wydajnych maszyn.
Właściwości termodynamiczne odnoszą się do parametrów, za pomocą których naukowcy i inżynierowie analizują określony region, zwany systemem fizycznym, takim jak silnik lub obiekt naturalny. Pozostając stałe w całym systemie, takie rzeczy, takie jak temperatura i ciśnienie, dostarczają informacji o tym, jak coś wykorzystuje energię i wykonuje pracę. Właściwości te służą do określenia pytań, takich jak to, ile pracy może wykonać dana maszyna lubIlość energii potrzebnej do przyspieszenia reakcji chemicznej w przemyśle. Można je wykorzystać do kategoryzacji systemu jako otwartego lub zamkniętego, w zależności od tego, czy zarówno materia, jak i energia mogą się z niej napływać.
Ciepło, które należy umieścić w systemie, i prace, które należy mu wykonać, aby zwiększyć swoją energię wewnętrzną, wszystkie są właściwościami termodynamicznymi. Energię można przenosić przez ciepło między przedmiotami o różnych temperaturach. Spontaniczne przenoszenie ciepła występuje, gdy ciepło przesuwa się z ciała o wyższej temperaturze w kierunku zimniejszego obiektu, podczas gdy ruch odwrotny wymaga pracy. Bezpłatna energia to pomiar tego, ile energii systemu termodynamicznego można wykorzystać do wykonywania pracy, podczas gdy entropia mierzy ilość utraconej, zmarnowanej lub w inny sposób nieużywanej.
Temperatura termodynamiczna jest ważną właściwością, ponieważ pozwala naukowcom i inżynierom obliczyć ABsolute Temperatura obiektu. Jest to miara utraty ciepła systemu i absorpcji, które razem reprezentują wymianę energii. Ponieważ termodynamika jest gałęzią nauki dotyczącej wymiany energii i konwersji, właściwość ta jest niezbędna do opisania stanu systemu. Mówi się, że właściwości takie jak temperatura są intensywne, ponieważ są niezależne od wielkości danego systemu, w przeciwieństwie do objętości lub ciśnienia, które różnią się w zależności od rozmiaru obiektu.
Inżynierowie i chemicy wykorzystują właściwości termodynamiczne do budowy silników i planowania reakcji chemicznych, które maksymalizują efektywne wykorzystanie energii cieplnej. Zasady termodynamiczne zostały częściowo odkryte podczas rewolucji przemysłowej podczas dążenia do tworzenia bardziej wydajnych maszyn, szczególnie tych w roślinach tekstylnych napędzanych parą. Ten wczesny nacisk na stosowane naukowe stosowanie właściwości termodynamicznych doprowadziło do wielu praktycznych odkryć. Przykład praktycznej wartości tej informacji znajduje się w design wymienników ciepła, takich jak grzejniki samochodowe, które pośredniczą w przenoszeniu energii cieplnej z jednego obiektu do drugiego.