# Propietats dels materials (termodinàmica)

Termodinàmica :
BranquesClàssica · Estadística · Química Equilibri / No-equilibri :
LleisZero · Primera · Segona · Tercera :
SistemesEstat: Equació d'estat Gas ideal · Gas real Estat de la matèria · Equilibri Volum de control · InstrumentsProcessos: Isobàric · Isocor · Isotèrmic Adiabàtic · Isentròpic · Isentàlpic Quasiestàtic · Politròpic Expansió lliure Reversible · Irreversible EndoreversibilitatCicles: Màquina tèrmica · Bomba de calor · Rendiment tèrmic :
Propietats del sistemaDiagrames Propietats intensives i extensivesFuncions d'estat: Temperatura / Entropia (intro.) † Pressió / Volum † Potencial químic / Nombre de partícules † († Variables conjugades) Títol de vapor Propietats reduïdesFuncions de procés: Treball · Calor :
Propietats dels materials
Capacitat tèrmica específica 
$c=$
$T$$\partial S$$N$$\partial T$
Compressibilitat 
$\beta =-$
$1$$\partial V$$V$$\partial p$
Dilatació tèrmica 
$\alpha =$
$1$$\partial V$$V$$\partial T$
Bases de dades termodinàmiques per substàncies pures :
EquacionsTeorema de Carnot · Teorema de Clausius · Relació fonamental · Llei dels gasos ideals · Relacions de MaxwellTaula d'equacions termodinàmiques :
PotencialsEnergia lliure · Entropia lliure
Energia interna$U(S,V)$
Entalpia$H(S,p)=U+pV$
Energia lliure de Helmholtz$A(T,V)=U-TS$
Energia lliure de Gibbs$G(T,p)=H-TS$ :
CientíficsBernoulli · Carnot · Clapeyron · Clausius · von Helmholtz · Carathéodory · Pierre Duhem · Gibbs · Joule · Maxwell · von Mayer · Rankine · Smeaton · Stahl · Thomson · Thompson · Waterson :
En termodinàmica, les propietats dels materials són paràmetres intensius específics d'un cert material. Cadascuna d'elles està directament relacionada amb un diferencial de segon ordre d'un potencial termodinàmic. Alguns exemples per un sistema simple d'un component són:
   * Compressibilitat isotèrmica
       $\beta _{T}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{T}\quad =-{\frac {1}{V}}\,{\frac {\partial ^{2}G}{\partial P^{2}}}$
   * Compressibilitat adiabàtica
       $\beta _{S}=-{\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial P}}\right)_{S}\quad =-{\frac {1}{V}}\,{\frac {\partial ^{2}H}{\partial P^{2}}}$
   * Capacitat tèrmica a pressió constant
       $c_{P}={\frac {T}{N}}\left({\frac {\partial S}{\partial T}}\right)_{P}\quad =-{\frac {T}{N}}\,{\frac {\partial ^{2}G}{\partial T^{2}}}$
   * Capacitat tèrmica a volum constant
       $c_{V}={\frac {T}{N}}\left({\frac {\partial S}{\partial T}}\right)_{V}\quad =-{\frac {T}{N}}\,{\frac {\partial ^{2}A}{\partial T^{2}}}$
       $\alpha ={\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{P}\quad ={\frac {1}{V}}\,{\frac {\partial ^{2}G}{\partial P\partial T}}$
    On P és pressió, V is volum, T és temperatura, S és entropia i N és el nombre de partícules.
Per un sistema d'un sol component tan sols es necessiten tres derivades segones per poder derivar la resta, per la qual cosa només es necessiten tres propietats del material per poder derivar la resta. Per un sistema d'un sol component, els tres paràmetres "estàndard" són la compressibilitat isotèrmica $\beta _{T}$, la capacitat tèrmica específica a pressió constant $c_{P}$ i el coeficient de dilatació tèrmica $\alpha$.
Per exemple, es compleixen les següents equacions:
    $c_{P}=c_{V}+{\frac {TV\alpha ^{2}}{N\beta _{T}}}$
    $\beta _{T}=\beta _{S}+{\frac {TV\alpha ^{2}}{Nc_{P}}}$
Les tres propietats estàndard són, de fet, tres possibles derivades segones de l'energia lliure de Gibbs respecte a la temperatura i la pressió.

## Bibliografia

Callen, Herbert B. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (en anglès). 2a ed.. Nova York: John Wiley & Sons, 1985. ISBN 0-471-86256-8.