Tieteessä termodynaamiset ominaisuudet ovat ominaisuuksia, joita käytetään kuvaamaan fyysistä järjestelmää. Ne viittaavat ominaisuuksiin, kuten lämpöön, paineeseen ja lämpötilaan, jotka vaikuttavat ilmiöihin maan ilmakehästä kemiallisten reaktioiden nopeuteen. Lämmönvaihto esineiden välillä tapahtuu lähes kaikkialla luonnossa ja on erittäin tärkeää nykyaikaisen tekniikan toiminnalle. Termodynaamiset ominaisuudet mittaavat eri tekijöitä, jotka vaikuttavat tähän prosessiin kahden tai useamman objektin välillä. Insinöörit käyttävät näitä suunnitellakseen parempia ja tehokkaampia koneita.
Termodynaamiset ominaisuudet viittaavat parametreihin, joiden mukaan tutkijat ja insinöörit analysoivat tiettyä aluetta, jota kutsutaan fyysiseksi järjestelmäksi, kuten moottoriksi tai luonnonkohteeksi. Lämpötila ja paine, kuten koko järjestelmä, pysyvät vakiona, antavat tietoa siitä, miten jokin käyttää energiaa ja toimii. Näitä ominaisuuksia käytetään määrittämään kysymyksiä, kuten kuinka paljon työtä kone voi suorittaa tai kuinka paljon energiaa tarvitaan nopeuttamaan kemiallista reaktiota teollisuudessa. Niiden avulla voidaan luokitella järjestelmä avoimeksi tai suljetuksi sen mukaan, voivatko aineet ja energia virrata sisään ja ulos.
Lämpö, joka täytyy laittaa järjestelmään, ja työ, joka sille on tehtävä sen sisäisen energian lisäämiseksi, ovat kaikki termodynaamisia ominaisuuksia. Energiaa voidaan siirtää lämmöllä eri lämpötilojen kohteiden välillä. Spontaani lämmönsiirto tapahtuu, kun lämpö siirtyy korkeamman lämpötilan kehosta kylmempään kohteeseen, kun taas päinvastainen liike vaatii työtä. Vapaa energia on mittaus siitä, kuinka paljon termodynaamisen järjestelmän energiaa voidaan käyttää töihin, kun taas entropia mittaa menetetyn, hukkaan menneen tai muuten käyttämättömän energian määrän.
Termodynaaminen lämpötila on tärkeä ominaisuus, koska sen avulla tutkijat ja insinöörit voivat laskea kohteen absoluuttisen lämpötilan. Se mittaa järjestelmän lämpöhäviöitä ja absorptiota, jotka yhdessä edustavat siinä tapahtuvaa energianvaihtoa. Koska termodynamiikka on tieteen haara, joka koskee energianvaihtoa ja muuntamista, tämä ominaisuus on olennainen järjestelmän tilan kuvaamiseksi. Ominaisuuksien, kuten lämpötilan, sanotaan olevan intensiivisiä, koska ne ovat riippumattomia tietyn järjestelmän koosta, toisin kuin tilavuus tai paine, jotka vaihtelevat kohteen koon mukaan.
Insinöörit ja kemistit käyttävät termodynaamisia ominaisuuksia moottorien rakentamiseen ja sellaisten kemiallisten reaktioiden suunnitteluun, jotka maksimoivat lämpöenergian tehokkaan käytön. Termodynaamiset periaatteet löydettiin osittain teollisen vallankumouksen aikana pyrkiessämme tuottamaan tehokkaampia koneita, erityisesti höyrykäyttöisissä tekstiilitehtaissa. Tämä varhainen painotus termodynaamisten ominaisuuksien soveltavaan tieteelliseen käyttöön johti moniin käytännön löytöihin. Esimerkki tämän tiedon käytännön arvosta löytyy lämmönvaihtimien, kuten auton jäähdyttimien, suunnittelusta, jotka välittävät lämpöenergian siirtoa esineestä toiseen.