Galvenā atšķirība - stāvokļa funkcija salīdzinājumā ar ceļa funkciju
Termodinamika ir galvenā fizikālās ķīmijas nozare, kas norāda termoķīmiskās attiecības ar dažādām enerģijas un darba formām. Lai aprakstītu termodinamiskās sistēmas uzvedību, tiek izmantoti četri termodinamikas likumi. Stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir divi veidi, kā izteikt dažādas sistēmu termodinamiskās īpašības. Galvenā atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju ir tāda, ka stāvokļa funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa, savukārt ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa. Tāpēc stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir pretējas viena otrai.
SATURS
1. Pārskats un atslēgu atšķirība
2. Kas ir stāvokļa funkcija
3. Kas ir ceļa funkcija
4. Valsts funkcijas un ceļa funkcijas līdzības
5. Blakus salīdzinājums - stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju tabulas veidā
6. Kopsavilkums
Kas ir valsts funkcija
Valsts funkcija ir termodinamisks termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība nav atkarīga no ceļa, kas veikts, lai sasniegtu šo konkrēto vērtību. Valsts funkcijas ir pazīstamas arī kā punktu funkcijas. Stāvokļa funkcija ir atkarīga tikai no termodinamiskās sistēmas pašreizējā stāvokļa un tās sākotnējā stāvokļa (neatkarīgi no ceļa). Termodinamiskās sistēmas stāvokļa funkcija apraksta šīs sistēmas līdzsvara stāvokli neatkarīgi no tā, kā sistēma nonāca šajā stāvoklī.
Valsts funkciju piemēri
- Mise
- Enerģija - entalpija, iekšējā enerģija, Gibsa brīvā enerģija utt.
- Entropija
- Spiediens
- Temperatūra
- Skaļums
- Ķīmiskais sastāvs
- Augstums
Valsts funkcija ir atkarīga no trim lietām: īpašuma, sākotnējās vērtības un galīgās vērtības. Entalpija ir stāvokļa funkcija. To var sniegt kā matemātisku izteiksmi, kā norādīts zemāk.
Kurā t 1 ir galīgais stāvoklis, t 0 ir sākuma stāvoklis un h ir sistēmas entalpija.
Kas ir ceļa funkcija?
Ceļa funkcija ir termodinamisks termins, ko izmanto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība ir atkarīga no ceļa, kas veikts, lai sasniegtu šo konkrēto vērtību. Citiem vārdiem sakot, ceļa funkcija ir atkarīga no ceļa, kas veikts, lai sasniegtu galīgo stāvokli no sākotnējā stāvokļa. Ceļa funkciju sauc arī par procesa funkciju.
Ceļa funkcija dod dažādas vērtības dažādiem ceļiem. Tādējādi ceļa funkcijām ir mainīgas vērtības atkarībā no maršruta. Tāpēc, izsakot ceļa funkciju matemātiski, ceļa funkcijas integrēšanai ir nepieciešami vairāki integrāļi un robežas.
Ceļa funkciju piemēri
- Mehāniskais darbs
- Siltums
- Loka garums
Iekšējo enerģiju izsaka šāds vienādojums:
∆U = q + w
Kurā ∆U ir iekšējās enerģijas izmaiņas, q ir siltums un w ir mehāniskais darbs. Iekšējā enerģija ir stāvokļa funkcija, bet siltums un darbs ir ceļa funkcijas.
Kādas ir valsts funkcijas un ceļa funkcijas līdzības?
- Abas ir funkcijas, kas aprakstītas termodinamikā.
- Abas ir termodinamisko sistēmu īpašības.
Kāda ir atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Valsts funkcija vs ceļa funkcija |
|
| Valsts funkcija ir termodinamisks termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība nav atkarīga no ceļa, kas veikts, lai sasniegtu šo konkrēto vērtību. | Ceļa funkcija ir termodinamisks termins, ko izmanto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība ir atkarīga no ceļa, kas veikts, lai sasniegtu šo konkrēto vērtību. |
| Citi vārdi | |
| Valsts funkcijas sauc arī par punktu funkcijām. | Ceļa funkcijas sauc arī par procesa funkcijām. |
| Process | |
| Valsts funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa. | Ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa. |
| Integrācija | |
| Stāvokļa funkciju var integrēt, izmantojot sistēmas termodinamiskās īpašības sākotnējās un galīgās vērtības. | Ceļa funkcijai ir nepieciešami vairāki integrāļi un integrācijas robežas, lai integrētu īpašumu. |
| Vērtības | |
| Valsts funkcijas vērtība paliek nemainīga neatkarīgi no soļu skaita. | Viena posma procesa ceļa funkcijas vērtība atšķiras no daudzpakāpju procesa. |
| Piemēri | |
| Valsts funkcijas ietver entropiju, entalpiju, masu, tilpumu, temperatūru utt. | Ceļa funkcijas ietver siltuma un mehānisko darbu. |
Kopsavilkums - stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju
Stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir divas termodinamisko izteiksmju formas, kas dod dažādas termodinamisko sistēmu īpašības. Šie termini atšķiras viens no otra; galvenā atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju ir tāda, ka stāvokļa funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa, turpretī ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa.
