În știință, proprietățile termodinamice sunt caracteristici folosite pentru a descrie un sistem fizic. Ele se referă la calități precum căldura, presiunea și temperatura, care afectează fenomene din atmosfera Pământului până la ritmul cu care apar reacțiile chimice. Schimbul de căldură între obiecte are loc aproape peste tot în lumea naturală și este foarte important pentru funcția tehnologiei moderne. Proprietățile termodinamice măsoară diverșii factori care influențează acest proces între două sau mai multe obiecte. Inginerii le folosesc pentru a proiecta mașini mai bune și mai eficiente.
Proprietățile termodinamice se referă la parametrii prin care oamenii de știință și inginerii analizează o anumită regiune, numită sistem fizic, cum ar fi un motor sau un obiect natural. Rămânând constante în întregul sistem, lucruri precum temperatura și presiunea oferă informații despre modul în care ceva folosește energia și efectuează munca. Aceste proprietăți sunt folosite pentru a determina întrebări precum cât de multă muncă poate efectua o anumită mașină sau cantitatea de energie necesară pentru a accelera o reacție chimică în industrie. Ele pot fi folosite pentru a clasifica un sistem drept deschis sau închis, în funcție de faptul că atât materia, cât și energia pot curge în și din el.
Căldura care trebuie introdusă într-un sistem și munca care trebuie făcută acestuia pentru a-i crește energia internă sunt toate proprietăți termodinamice. Energia poate fi transferată prin căldură între obiecte de diferite temperaturi. Transferul spontan de căldură are loc atunci când căldura se deplasează de la un corp cu o temperatură mai mare către un obiect mai rece, în timp ce mișcarea inversă necesită muncă. Energia liberă este măsurarea cât de mult din energia unui sistem termodinamic poate fi utilizată pentru a lucra, în timp ce entropia măsoară cantitatea de energie pierdută, irosită sau neutilizată în alt mod.
Temperatura termodinamică este o proprietate importantă, deoarece permite oamenilor de știință și inginerilor să calculeze temperatura absolută a unui obiect. Este o măsură a pierderii de căldură și a absorbției unui sistem, care împreună reprezintă schimbul de energie care are loc în acesta. Deoarece termodinamica este o ramură a științei preocupată de schimbul și conversia energiei, această proprietate este esențială pentru a descrie starea unui sistem. Se spune că proprietăți precum temperatura sunt intensive, deoarece sunt independente de dimensiunea unui sistem dat, spre deosebire de volum sau presiune, care variază în funcție de dimensiunea obiectului.
Inginerii și chimiștii folosesc proprietăți termodinamice pentru a construi motoare și pentru a planifica reacții chimice care maximizează utilizarea eficientă a energiei termice. Principiile termodinamice au fost descoperite parțial în timpul Revoluției Industriale, în timpul căutării de a face mașini mai eficiente, în special cele din fabricile textile cu abur. Acest accent timpuriu pe utilizarea științifică aplicată a proprietăților termodinamice a condus la multe descoperiri practice. Un exemplu al valorii practice a acestor informații se găsește în proiectarea schimbătoarelor de căldură, cum ar fi radiatoarele auto, care mediază transferul de energie termică de la un obiect la altul.