Vad är termodynamiska egenskaper?
I vetenskapen är termodynamiska egenskaper egenskaper som används för att beskriva ett fysiskt system. De hänvisar till kvaliteter som värme, tryck och temperatur, som påverkar fenomen från jordens atmosfär till de hastigheter som kemiska reaktioner inträffar. Värmeväxling mellan objekt sker nästan överallt i den naturliga världen och är mycket viktigt för modern teknik. Termodynamiska egenskaper mäter de olika faktorerna som påverkar denna process mellan två eller flera objekt. Ingenjörer använder dessa för att designa bättre och effektivare maskiner.
Termodynamiska egenskaper hänvisar till de parametrar som forskare och ingenjörer analyserar en viss region, kallad ett fysiskt system, till exempel en motor eller ett naturligt föremål. Om man förblir konstant i ett system ger saker som temperatur och tryck information om hur något använder energi och utför arbete. Dessa egenskaper används för att bestämma frågor som hur mycket arbete en given maskin kan utföra eller hur mycket energi som krävs för att påskynda en kemisk reaktion i industrin. De kan användas för att kategorisera ett system som öppet eller stängt, beroende på om både materia och energi kan flyta in och ut ur det.
Värmen som måste sättas in i ett system och det arbete som måste göras för att öka dess inre energi är alla termodynamiska egenskaper. Energi kan överföras genom värme mellan föremål med olika temperaturer. Spontan värmeöverföring sker när värme rör sig från en kropp med högre temperatur mot ett kallare föremål, medan den omvända rörelsen kräver arbete. Fri energi är mätningen av hur mycket av ett termodynamiskt systems energi som kan användas för att utföra arbete, medan entropi mäter mängden förlorad energi, bortkastad eller på annat sätt oanvänd.
Termodynamisk temperatur är en viktig egenskap eftersom den gör det möjligt för forskare och ingenjörer att beräkna ett objekts absoluta temperatur. Det är ett mått på ett systems värmeförlust och absorption, som tillsammans representerar utbytet av energi som förekommer i det. Eftersom termodynamik är en vetenskapsgren som är upptagen med energiutbyte och omvandling är denna egenskap väsentlig för att beskriva ett systems tillstånd. Egenskaper som temperatur sägs vara intensiva eftersom de är oberoende av ett givet systems storlek, till skillnad från volym eller tryck, som varierar med objektets storlek.
Ingenjörer och kemister använder termodynamiska egenskaper för att bygga motorer och planera kemiska reaktioner som maximerar effektiv användning av värmeenergi. Termodynamiska principer upptäcktes delvis under den industriella revolutionen under strävan att göra effektivare maskiner, särskilt de i ångdrivna textilanläggningar. Denna tidiga betoning på tillämpad vetenskaplig användning av termodynamiska egenskaper ledde till många praktiska upptäckter. Ett exempel på denna informations praktiska värde finns i utformningen av värmeväxlare, till exempel bilradiatorer, som medlar överföring av värmeenergi från ett objekt till ett annat.