Rozdíl mezi funkcí státu a funkcí cesty

Klíčový rozdíl - funkce státu vs. funkce cesty
 

Termodynamika je hlavní odvětví fyzikální chemie, které ukazuje termochemické vztahy s různými formami energie a práce. Při popisu chování termodynamického systému se používají čtyři termodynamické zákony. Funkce stavu a funkce cesty jsou dva způsoby vyjádření různých termodynamických vlastností systémů. Klíčový rozdíl mezi funkcí státu a funkcí cesty je ten Funkce stavu nezávisí na cestě nebo procesu, zatímco funkce cesty závisí na cestě nebo procesu. Funkce stavu a funkce cesty jsou proto proti sobě.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to státní funkce
3. Co je funkce Path
4. Podobnosti mezi státní funkcí a funkcí cesty
5. Porovnání bok po boku - stavová funkce vs. funkce cesty v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to státní funkce

Funkce státu je termodynamický pojem, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota nezávisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty. Funkce státu jsou také známé jako bodové funkce. Funkce stavu závisí pouze na aktuálním stavu termodynamického systému a jeho počátečním stavu (nezávislém na cestě). Stavová funkce termodynamického systému popisuje rovnovážný stav tohoto systému bez ohledu na to, jak systém došel k tomuto stavu.

Příklady státních funkcí

1. Hmotnost
2. Energie - entalpie, vnitřní energie, Gibbsova volná energie, atd.
3. Entropie
4. Tlak
5. Teplota
6. Objem
7. Chemické složení
8. Nadmořská výška

Funkce stavu závisí na třech věcech: vlastnost, počáteční hodnota a konečná hodnota. Enthalpy je státní funkce. Může být uveden jako matematický výraz, jak je uvedeno níže.

Ve kterém t₁ je konečný stav, t₀ je počáteční stav a h je entalpie systému.

Co je funkce Path?

Path function 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 zvolené k dosažení konečného stavu z počátečního stavu. Path funkce se také nazývá a procesní funkce.

Funkce cesty poskytuje různé hodnoty pro různé cesty. Funkce dráhy tedy mají proměnné hodnoty v závislosti na trase. Proto, když matematicky vyjadřujeme funkci cesty, je pro integraci funkce cesty zapotřebí více integrálů a limitů.

Příklady funkcí cest

1. Mechanické práce
2. Teplo
3. 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 cesty.

Jaké jsou podobnosti mezi funkcí státu a funkcí cesty?

• Obě jsou funkce popsané v termodynamice.
• Oba jsou vlastnosti termodynamických systémů.

Jaký je rozdíl mezi funkcí státu a funkcí cesty?

Funkce stavu vs. funkce cesty
Funkce státu je termodynamický pojem, který se používá k pojmenování vlastnosti, jejíž hodnota nezávisí na cestě k dosažení této konkrétní hodnoty..	Path function 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.	Path funkce se také nazývají procesní funkce.
Proces
Funkce státu nezávisí na cestě nebo procesu.	Funkce cesty závisí na cestě nebo procesu.
Integrace
Funkci stavu lze integrovat pomocí počátečních a konečných hodnot termodynamické vlastnosti systému.	Funkce Path vyžaduje k integraci vlastnosti více integrálů a limity integrace.
Hodnoty
Hodnota funkce stavu zůstává stejná bez ohledu na počet kroků.	Hodnota funkce cesty jednostupňového procesu se liší od vícestupňového procesu.
Příklady
Mezi státní funkce patří entropie, entalpie, hmotnost, objem, teplota atd.	Dráhové funkce zahrnují tepelnou a mechanickou práci.

Shrnutí - funkce státu vs. funkce cesty

Funkce státu a funkce cesty jsou dvě formy termodynamických výrazů, které dávají odlišné vlastnosti termodynamických systémů. Tyto termíny se od sebe liší; klíčový rozdíl mezi stavovou funkcí a funkcí cesty je ten, že stavové funkce nezávisí na cestě nebo procesu, zatímco funkce cesty závisí na cestě nebo procesu.

Odkaz:

1. „Funkce státu“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. února 2018, k dispozici zde.
2. „Funkce stav vs. cesta“. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 23. ledna 2018, k dispozici zde.