Obiectul termodinamicii

Termodinamica studiaza legile de transformare a energiei in diverse forme precum si proprietatile substantelor implicate in aceste transformari.

Legile sau principiile termodinamicii sunt de fapt restrictii pe care le impune natura in desfasurarea proceselor termice. Exprimarea acestor principii necesita utilizarea unor termeni specifici, cum ar fi cel amintit anterior, energia. Cuvant de origine greaca avand semnificatia de forta in actiune, energia este definita adesea ca fiind capacitatea de a produce lucru mecanic. Pentru a-i conferi acestei ultime definitii un caracter mai general, lucrul mecanic trebuie privit intr-un sens mai larg. Astfel, pentru a ridica un obiect la o anumita inaltime sau pentru a-i imprima o anumita viteza de deplasare este nevoie de lucru mecanic; in timpul vaporizarii, pentru invingerea fortelor de coeziune dintre moleculele lichidului, e nevoie de lucru mecanic; eliberarea electronilor de valenta de sub influenta fortelor de atractie atunci cand un solid este incalzit, necesita, de asemenea, un consum de lucru mecanic. O definitie generala a lucrului mecanic aplicabila si proceselor in care sunt implicate energie electrica si energie magnetica este cea propusa de Hatsopoulos si Keenan: Lucrul mecanic este o interactiune intre doua sisteme astfel ca ceea ce se produce in fiecare sistem pe frontiera de interactiune poate fi repetat, in timp ce singurul efect exterior fiecarui sistem este modificarea pozitiei pe verticala a unei greutati.

Termodinamica a aparut din necesitatea de a gasi o teorie care sa indice caile de perfectionare a functionarii masinilor termice. Primele masini  cu abur au aparut la sfarsitul secolului al XVIII-lea (1784- James Watts), dar studiile teoretice referitoare la functionarea lor s-au conturat mult mai tarziu. De-abia in 1824 Sadi Carnot a precizat cat din caldura consumata de o masina termica se poate transforma in lucru mecanic util. Daca initial termodinamica a aparut ca o necesitate a cunoasterii legilor de transformare a caldurii in lucru mecanic, metodele acestei stiinte au depasit aceste limite, gasind o larga aplicare in fizica, chimie, biologie, ecologie..

Termotehnica este o ramura a termodinamicii care studiaza procesele ce au loc in masini si instalatii termice, procese in care schimbul de energie intre corpuri se realizeaza sub forma de caldura si lucru mecanic. Metoda de studiu abordata in cadrul acestei lucrari este cea fenomenologica care porneste de la analiza proceselor din punct de vedere macroscopic, la scara lumii noastre. Sunt cercetate proprietatile de ansamblu ale sistemelor, fara a considera structura discreta, microscopica a materiei.