Termodinamika je glavna grana fizičke kemije koja ukazuje na termokemijske veze s različitim oblicima energije i rada. Postoje četiri termodinamička zakona koja se koriste u opisu ponašanja termodinamičkog sustava. Funkcija stanja i funkcija staze dva su načina izražavanja različitih termodinamičkih svojstava sustava. Ključna razlika između funkcije stanja i funkcije staze je u tome funkcije stanja ne ovise o putu ili procesu dok funkcije staze ovise o putu ili procesu. Stoga su funkcija stanja i funkcija staze suprotne jedna drugoj.
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je funkcija države
3. Što je funkcija puta
4. Sličnosti između stanja države i funkcije puta
5. Usporedna usporedba - Funkcija stanja i Funkcija puta u tabličnom obliku
6. Sažetak
Funkcija stanja je termodinamički izraz koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ne ovisi o putu pređenom do određene vrijednosti. Državne funkcije su također poznate kao točkaste funkcije. Funkcija stanja ovisi samo o trenutnom stanju termodinamičkog sustava i njegovom početnom stanju (neovisnom od putanje). Funkcija stanja termodinamičkog sustava opisuje ravnotežno stanje tog sustava bez obzira na to kako je sustav došao u to stanje.
Funkcija države ovisi o tri stvari: svojstvu, početnoj vrijednosti i konačnoj vrijednosti. Entalpija je državna funkcija. Može se dati kao matematički izraz kao što je dano u nastavku.
U kojem, t1 je konačno stanje, t0 je početno stanje i h je entalpija sustava.
Funkcija puta je termodinamički izraz koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ovisi o putu pređenom do određene vrijednosti. Drugim riječima, funkcija staze ovisi o putu pređenom do konačnog stanja iz početnog stanja. Funkcija puta se također naziva a procesna funkcija.
Funkcija staze daje različite vrijednosti za različite staze. Stoga funkcije staze imaju promjenjive vrijednosti ovisno o ruti. Stoga, kada se matematički izražava funkcija staze, za integraciju funkcije puta potrebno je više integrala i ograničenja.
Unutarnja energija se daje sljedećom jednadžbom:
∆U = q + w
U kojoj je ∆U promjena unutarnje energije, q je toplina, a w je mehanički rad. Unutarnja energija je državna funkcija, ali toplina i rad su funkcije staza.
Funkcija države vs funkcija puta | |
Funkcija stanja je termodinamički izraz koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ne ovisi o putu pređenom do određene vrijednosti. | Funkcija puta je termodinamički pojam koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ovisi o putu pređenom do određene vrijednosti. |
Druga imena | |
Funkcije države nazivaju se i točke funkcije. | Funkcije puta također se nazivaju procesne funkcije. |
Postupak | |
Funkcije države ne ovise o putu ili procesu. | Funkcije puta ovise o putu ili procesu. |
Integracija | |
Funkcija stanja može se integrirati pomoću početnih i krajnjih vrijednosti termodinamičkog svojstva sustava. | Funkcija puta zahtijeva više integrala i ograničenja integracije da bi se integrirala svojstvo. |
vrijednosti | |
Vrijednost funkcije stanja ostaje ista bez obzira na broj koraka. | Vrijednost funkcije putanje procesa s jednim korakom razlikuje se od procesa s više koraka. |
Primjeri | |
Državne funkcije uključuju entropiju, entalpiju, masu, volumen, temperaturu itd. | Funkcije staze uključuju toplinu i mehanički rad. |
Funkcija stanja i funkcija staze dva su oblika termodinamičkih izraza koji daju različita svojstva termodinamičkih sustava. Ovi se pojmovi međusobno razlikuju; ključna razlika između funkcije stanja i funkcije staze je u tome što funkcije stanja ne ovise o putu ili procesu dok funkcije staze ovise o putu ili procesu.
1. "Državna funkcija." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 24. veljače 2018., dostupno ovdje.
2. "Stanje u odnosu na stazu". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 23. siječnja 2018., dostupno ovdje.