Klíčový rozdíl - funkce stavu vs. funkce cesty
Termodynamika je hlavní obor fyzikální chemie, který indikuje termochemické vztahy s různými formami energie a práce. Při popisu chování termodynamického systému se používají čtyři termodynamické zákony. Stavová funkce a funkce dráhy jsou dva způsoby vyjádření různých termodynamických vlastností systémů. Klíčový rozdíl mezi funkcí stavu a funkcí cesty spočívá v tom, že funkce stavu nezávisí na cestě nebo procesu, zatímco funkce cesty závisí na cestě nebo procesu. Proto jsou stavová funkce a funkce cesty naproti sobě.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je funkce stavu
3. Co je funkce cesty
4. Podobnosti mezi funkcí stavu a funkcí cesty
5. Porovnání vedle sebe - funkce stavu vs. funkce cesty ve formě tabulky
6. Shrnutí
Co je funkce státu
Stavová funkce je termodynamický termín, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota nezávisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty. Stavové funkce jsou také známé jako bodové funkce. Stavová funkce závisí pouze na aktuálním stavu termodynamického systému a jeho počátečním stavu (nezávisle na dráze). Stavová funkce termodynamického systému popisuje rovnovážný stav tohoto systému bez ohledu na to, jak systém do tohoto stavu dospěl.
Příklady stavových funkcí
- Hmotnost
- Energie - entalpie, vnitřní energie, Gibbsova volná energie atd.
- Entropie
- Tlak
- Teplota
- Objem
- Chemické složení
- Nadmořská výška
Stavová funkce závisí na třech věcech: vlastnost, počáteční hodnota a konečná hodnota. Entalpie je stavová funkce. Může být uveden jako matematický výraz, jak je uvedeno níže.
Ve kterém t 1 je konečný stav, t 0 je počáteční stav a h je entalpie systému.
Co je funkce Path?
Funkce Path je termodynamický termín, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota závisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty. Jinými slovy, funkce cesty závisí na cestě k dosažení konečného stavu z počátečního stavu. Funkce Path se také nazývá funkce procesu.
Funkce cesty poskytuje různé hodnoty pro různé cesty. Funkce cesty proto mají proměnné hodnoty v závislosti na trase. Proto při matematickém vyjádření funkce cesty je pro integraci funkce cesty zapotřebí více integrálů a omezení.
Příklady funkcí trasy
- Mechanické práce
- Teplo
- Délka oblouku
Vnitřní energie je dána následující rovnicí:
∆U = q + w
Ve kterém ∆U je změna vnitřní energie, q je teplo a w je mechanická práce. Vnitřní energie je stavová funkce, ale teplo a práce jsou funkce dráhy.
Jaké jsou podobnosti mezi stavovou funkcí a funkcí cesty?
- Obě jsou funkce popsané v termodynamice.
- Obě jsou vlastnosti termodynamických systémů.
Jaký je rozdíl mezi funkcí stavu a funkcí cesty?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Stavová funkce vs. funkce cesty |
|
| Stavová funkce je termodynamický termín, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota nezávisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty. | Funkce Path je termodynamický termín, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota závisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty. |
| Ostatní jména | |
| Stavové funkce se také nazývají bodové funkce. | Cestové funkce se také nazývají procesní funkce. |
| Proces | |
| Stavové funkce nezávisí na cestě nebo procesu. | Funkce cesty závisí na cestě nebo procesu. |
| Integrace | |
| Stavovou funkci lze integrovat pomocí počátečních a konečných hodnot termodynamické vlastnosti systému. | Funkce Path vyžaduje více integrálů a omezení integrace k integraci vlastnosti. |
| Hodnoty | |
| Hodnota funkce stavu zůstává stejná bez ohledu na počet kroků. | Hodnota funkce cesty jednostupňového procesu se liší od vícestupňového procesu. |
| Příklady | |
| Mezi stavové funkce patří entropie, entalpie, hmotnost, objem, teplota atd. | Mezi funkce cesty patří tepelná a mechanická práce. |
Shrnutí - Funkce stavu vs. funkce cesty
Stavová funkce a funkce dráhy jsou dvě formy termodynamických výrazů, které dávají odlišné vlastnosti termodynamických systémů. Tyto pojmy se navzájem liší; klíčový rozdíl mezi stavovou funkcí a funkcí cesty spočívá v tom, že funkce stavu nezávisí na cestě nebo procesu, zatímco funkce cesty závisí na cestě nebo procesu.
