Properti-Properti dan Keadaan (state) dari Suatu Sistem

Materi yang berada dalam suatu sistem dapat hadir dalam beberapa fase; sebagai padatan, cairan, atau gas. Fase (phase) adalah suatu kuantitas dari materi yang memiliki komposisi kimiawi yang sama secara menyeluruh. Batas-batas fase memisahkan berbagai fase dalam suatu campuran (mixture).

Properti adalah suatu kuantitas yang dipaki untuk mendeskripsikan suatu sistem. Keadaan (state) dari suatu sistem aalah kondisinya yang dideskripsikan dengan cara memberikan nilai-nilai tertentu untuk properti-propertinya pada suatu waktu tertentu. Properti-properti yang umum adalah tekanan, temperatur, volume, kecepatan dan posisi; tapi yang lainnya juga kadang-kadang harus diperhatikan. Bentuk menjadi penting pada saat terdapat efek-efek permukaan yang signifikan; warna menjadi penting pada saat kita sedang menyelidiki perpindahan kalor radiasi.

Fitur yang penting dari suatu properti adalah bahwa properti memiliki suatu nilai unik pada saat suatu sistem berada dalam suatu keadaan tertentu., dan nilai ini tidak bergantung pada keadaan-keadaan sebelumnya yang telah dilalui sistem tersebut; artinya, bukan merupakan suatu fungsi jalur. Karena suatu properti tidak bergantung pada jalurnya, setiap perubahan bergantung hanya pada kondisi awal dan akhir dari sistem tersebut. Dengan menggunakan simbol ф untuk melambangkan properti, persamaan matematisnya adalah

Persamaan ini mengharuskan dф sebagai suatu diferensial eksak; ф₂ - ф₁ merepresentasikan perubahan properti seiring dengan berubahnya sistem dari keadaan 1 ke  keadaan 2. Kita akan menjumpai berbagai kuantitas, seperti misalnya usaha, yang merupakan fungsi jalur di mana diferensial eksaknya tidak eksis.

Properti-properti temodinamika dibagi menjadi dua jenis umum, yaitu intensif dan ekstensif. Properti intensif adalah properti yang tidak bergantung pada massa dari sistemnya; contohnya adlah temperatur, tekanan, densitas, dan kecepatan karena properti-properti ini berlaku untuk seluruh sistem tersebut, atau bagian-bagian dari sistem tersebut. Jika kita menyatukan dua sistem, properti-properti intensifnya tidak dijumlahkan.

Properti ekstensif adalah properti yang bergantung pada massa dari sistemnya; contohnya adalah volume, momentum, dan energi kinetik. Jika dua sistem digabungkan, properti ekstensif dari sistem yang baru adalah penjumlahan dari properti-properti ekstensif dari kedua sistem awalnya.

Jika kita membagi suatu properti ekstensif dengan massanya, yang dihasilkan adalah properti spesifikasi. Jadi volume spesifikasi didefinisikan sebagai

Secara umum kita menggunakan huruf besar untuk melambangkan properti ekstensif [pengecualian: m untuk massa] dan huruf kecil untukmelambangkan properti intensif yang berkaitan.

Sumber: Potter, Merle C dan Somerton, Craig W. 2008. Termodinamika Teknik. Erlangga: Jakarta.