Kulcskülönbség - Állapotfunkció vs elérési út
A termodinamika a fizikai kémia egyik fő ága, amely jelzi a termokémiai kapcsolatokat az energia és a munka különböző formáival. A termodinamikai rendszer viselkedésének leírására négy termodinamikai törvény alkalmazható. Az állapotfüggvény és az útfüggvény kétféle módja a rendszerek különböző termodinamikai tulajdonságainak kifejezésére. Az állapotfüggvény és az útfüggvény közötti legfontosabb különbség az, hogy az állapotfüggvények nem az útvonaltól vagy a folyamattól, míg az útfüggvények az útvonaltól vagy a folyamattól függenek. Ezért az állapotfüggvény és az útfüggvény ellentétes egymással.
TARTALOM
1. Áttekintés és kulcskülönbség
2. Mi az állapotfüggvény
3. Mi az útfüggvény
4. Az államfüggvény és az útfüggvény közötti hasonlóságok
5. Egymás melletti összehasonlítás - Állapotfüggvény vs útvonalfunkció táblázatos formában
6. Összefoglalás
Mi az állam funkciója
Az állapotfüggvény egy olyan termodinamikai kifejezés, amely egy olyan tulajdonság megnevezésére szolgál, amelynek értéke nem függ az adott érték eléréséhez vezető úttól. Az államfunkciókat pontfüggvényeknek is nevezik. Az állapotfüggvény csak a termodinamikai rendszer aktuális állapotától és kezdeti állapotától (az úttól függetlenül) függ. A termodinamikai rendszer állapotfüggvénye leírja a rendszer egyensúlyi állapotát, függetlenül attól, hogy a rendszer miként jutott el ahhoz az állapothoz.
Példák az állami funkciókra
- Tömeg
- Energia - entalpia, belső energia, Gibbs-mentes energia stb.
- Entrópia
- Nyomás
- Hőfok
- Hangerő
- Kémiai összetétel
- Magasság
Az állapotfüggvény három dologtól függ: a tulajdonságtól, a kezdeti értéktől és a végső értéktől. Az entalpia egy állapotfüggvény. Matematikai kifejezésként megadható az alábbiak szerint.
Amelyben t 1 a végső állapot, t 0 a kiindulási állapot és h a rendszer entalpiája.
Mi az útvonal funkció?
Az elérési út egy termodinamikai kifejezés, amely egy olyan tulajdonság megnevezésére szolgál, amelynek értéke függ az adott érték eléréséhez szükséges úttól. Más szavakkal, egy útfüggvény attól függ, hogy milyen út vezet végleges állapot eléréséhez egy kezdeti állapotból. Az útvonal függvényt folyamatfüggvénynek is nevezik.
Egy útfüggvény különböző értékeket ad meg a különböző útvonalakhoz. Ezért az útfüggvényeknek az útvonaltól függően változó értéke van. Ezért az útfüggvény matematikai kifejezésekor több integrálra és korlátra van szükség az útfüggvény integrálásához.
Példák az útvonal funkcióira
- Gépi munka
- Hő
- Ívhossz
A belső energiát a következő egyenlet adja:
∆U = q + w
Melyikben ∆U a belső energia változása, q a hő és w a mechanikai munka. A belső energia állapotfüggvény, de a hő és a munka útfüggvény.
Milyen hasonlóságok vannak az államfunkció és az útfüggvény között?
- Mindkettő a termodinamikában leírt funkció.
- Mindkettő a termodinamikai rendszerek tulajdonsága.
Mi a különbség az állapotfüggvény és az útfüggvény között?
Különböző cikk a táblázat előtt
Állapotfunkció vs elérési út |
|
| Az állapotfüggvény egy olyan termodinamikai kifejezés, amely egy olyan tulajdonság megnevezésére szolgál, amelynek értéke nem függ az adott érték eléréséhez vezető úttól. | Az elérési út egy termodinamikai kifejezés, amely egy olyan tulajdonság megnevezésére szolgál, amelynek értéke függ az adott érték eléréséhez szükséges úttól. |
| Más nevek | |
| Az államfüggvényeket pontfüggvényeknek is nevezzük. | Az útvonalfüggvényeket folyamatfunkcióknak is nevezzük. |
| Folyamat | |
| Az állapotfüggvények nem függenek az úttól vagy a folyamattól. | Az elérési út függvénye az útvonaltól vagy a folyamattól függ. |
| Integráció | |
| Az állapotfüggvény integrálható a rendszer termodinamikai tulajdonságának kezdeti és végső értékeinek felhasználásával. | Az útvonal funkcióhoz több integrálra és integrációs korlátra van szükség a tulajdonság integrálásához. |
| Értékek | |
| Az állapotfüggvény értéke a lépések számától függetlenül ugyanaz marad. | Az egylépéses folyamat útfüggvényének értéke különbözik a többlépcsős folyamattól. |
| Példák | |
| Az állam funkciói közé tartozik az entrópia, az entalpia, a tömeg, a térfogat, a hőmérséklet stb. | Az útvonal funkciói közé tartozik a hő és a mechanikai munka. |
Összegzés - Állapotfunkció vs elérési út
Az állapotfüggvény és az útfüggvény a termodinamikai kifejezések két formája, amelyek a termodinamikai rendszerek különböző tulajdonságait adják. Ezek a kifejezések különböznek egymástól; a legfontosabb különbség az állapotfüggvény és az útfüggvény között az, hogy az állapotfüggvények nem az útvonaltól vagy a folyamattól, míg az útfüggvények az útvonaltól vagy a folyamattól függenek.
