Apa itu Sifat Termodinamika?

Dalam sains, sifat termodinamika adalah karakteristik yang digunakan untuk menggambarkan sistem fisik. Mereka mengacu pada kualitas seperti panas, tekanan, dan suhu, yang mempengaruhi fenomena dari atmosfer bumi ke tingkat di mana reaksi kimia terjadi. Pertukaran panas antara objek terjadi hampir di mana-mana di alam dan sangat penting untuk fungsi teknologi modern. Sifat termodinamika mengukur berbagai faktor yang mempengaruhi proses ini antara dua atau lebih objek. Insinyur menggunakan ini untuk merancang mesin yang lebih baik dan lebih efisien.

Sifat termodinamika mengacu pada parameter yang digunakan ilmuwan dan insinyur untuk menganalisis wilayah tertentu, yang disebut sistem fisik, seperti mesin atau objek alami. Tetap konstan di seluruh sistem, hal-hal seperti suhu dan tekanan memberikan informasi tentang bagaimana sesuatu menggunakan energi dan melakukan pekerjaan. Sifat-sifat ini digunakan untuk menentukan pertanyaan seperti berapa banyak pekerjaan yang dapat dilakukan mesin tertentu atau jumlah energi yang dibutuhkan untuk mempercepat reaksi kimia dalam industri. Mereka dapat digunakan untuk mengkategorikan suatu sistem sebagai terbuka atau tertutup, menurut apakah materi dan energi dapat mengalir masuk dan keluar darinya.

Kalor yang harus dimasukkan ke dalam suatu sistem dan kerja yang harus dilakukan untuk meningkatkan energi internalnya, semuanya adalah sifat termodinamika. Energi dapat ditransfer oleh panas antara benda-benda yang suhunya berbeda. Perpindahan panas spontan terjadi ketika panas berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi menuju benda yang lebih dingin, sedangkan gerakan sebaliknya membutuhkan kerja yang harus dilakukan. Energi bebas adalah ukuran seberapa banyak energi sistem termodinamika dapat digunakan untuk melakukan kerja, sedangkan entropi mengukur jumlah energi yang hilang, terbuang, atau tidak terpakai.

Suhu termodinamika adalah properti penting karena memungkinkan para ilmuwan dan insinyur untuk menghitung suhu absolut suatu objek. Ini adalah ukuran kehilangan dan penyerapan panas suatu sistem, yang bersama-sama mewakili pertukaran energi yang terjadi di dalamnya. Karena termodinamika adalah cabang ilmu yang berkaitan dengan pertukaran dan konversi energi, sifat ini penting untuk menggambarkan keadaan suatu sistem. Sifat seperti suhu dikatakan intensif karena tidak bergantung pada ukuran sistem tertentu, tidak seperti volume atau tekanan, yang bervariasi menurut ukuran benda.

Insinyur dan ahli kimia menggunakan sifat termodinamika untuk membangun mesin dan merencanakan reaksi kimia yang memaksimalkan penggunaan energi panas secara efisien. Prinsip termodinamika ditemukan sebagian selama Revolusi Industri selama pencarian untuk membuat mesin yang lebih efisien, terutama di pabrik tekstil yang digerakkan oleh uap. Penekanan awal pada penggunaan ilmiah terapan dari sifat termodinamika menyebabkan banyak penemuan praktis. Contoh nilai praktis informasi ini ditemukan dalam desain penukar panas, seperti radiator mobil, yang memediasi perpindahan energi panas dari satu objek ke objek lain.