Ključna razlika – funkcija stanja u odnosu na funkciju puta
Termodinamika je glavna grana fizičke kemije koja ukazuje na termokemijske odnose s različitim oblicima energije i rada. Postoje četiri termodinamička zakona koja se koriste za opisivanje ponašanja termodinamičkog sustava. Funkcija stanja i funkcija puta dva su načina izražavanja različitih termodinamičkih svojstava sustava. Ključna razlika između funkcije stanja i funkcije puta je u tome što funkcije stanja ne ovise o putu ili procesu, dok funkcije puta ovise o putu ili procesu. Stoga su funkcija stanja i funkcija puta suprotne jedna drugoj.
Što je funkcija stanja
Funkcija stanja je termodinamički pojam koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ne ovisi o putu kojim se dolazi do te specifične vrijednosti. Funkcije stanja poznate su i kao funkcije točke. Funkcija stanja ovisi samo o trenutnom stanju termodinamičkog sustava i njegovom početnom stanju (neovisno o putu). Funkcija stanja termodinamičkog sustava opisuje stanje ravnoteže tog sustava bez obzira na to kako je sustav došao u to stanje.
Primjeri državnih funkcija
- misa
- Energija – entalpija, unutarnja energija, Gibbsova slobodna energija, itd.
- Entropija
- Tlak
- Temperatura
- Glasnoća
- Kemijski sastav
- Nadmorska visina
Funkcija stanja ovisi o tri stvari: svojstvu, početnoj vrijednosti i konačnoj vrijednosti. Entalpija je funkcija stanja. Može se dati kao matematički izraz kako je dano u nastavku.
U kojem je t1 konačno stanje, t0 početno stanje i h je entalpija sustava.
Što je funkcija staze?
Funkcija putanje je termodinamički pojam koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ovisi o putu kojim se dolazi do te određene vrijednosti. Drugim riječima, funkcija puta ovisi o putu kojim se dolazi do konačnog stanja iz početnog stanja. Funkcija staze također se naziva i procesna funkcija.
Funkcija staze daje različite vrijednosti za različite staze. Stoga funkcije puta imaju promjenjive vrijednosti ovisno o ruti. Stoga, kada se funkcija puta izražava matematički, potrebno je više integrala i limita za integraciju funkcije puta.
Primjeri funkcija staze
- Mehanički rad
- Vrućina
- duljina luka
Unutarnja energija dana je sljedećom jednadžbom:
∆U=q + w
U kojem je ∆U promjena unutarnje energije, q toplina, a w mehanički rad. Unutarnja energija je funkcija stanja, ali toplina i rad su funkcije puta.
Koje su sličnosti između funkcije stanja i funkcije puta?
- Obje su funkcije opisane u termodinamici.
- Oboje su svojstva termodinamičkih sustava.
Koja je razlika između funkcije stanja i funkcije puta?
Funkcija stanja nasuprot funkciji putanje |
|
| Funkcija stanja je termodinamički pojam koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ne ovisi o putu kojim se dolazi do te specifične vrijednosti. | Funkcija putanje je termodinamički pojam koji se koristi za imenovanje svojstva čija vrijednost ovisi o putu kojim se dolazi do te specifične vrijednosti. |
| Druga imena | |
| Funkcije stanja nazivaju se i točkastim funkcijama. | Funkcije putanje nazivaju se i procesne funkcije. |
| Proces | |
| Funkcije stanja ne ovise o putu ili procesu. | Funkcije puta ovise o putu ili procesu. |
| Integracija | |
| Funkcija stanja može se integrirati korištenjem početnih i konačnih vrijednosti termodinamičkog svojstva sustava. | Funkcija staze zahtijeva višestruke integrale i limite integracije za integraciju svojstva. |
| Vrijednosti | |
| Vrijednost funkcije stanja ostaje ista bez obzira na broj koraka. | Vrijednost funkcije staze procesa s jednim korakom razlikuje se od procesa s više koraka. |
| Primjeri | |
| Funkcije stanja uključuju entropiju, entalpiju, masu, volumen, temperaturu itd. | Funkcije putanje uključuju toplinski i mehanički rad. |
Sažetak – Funkcija stanja u odnosu na funkciju puta
Funkcija stanja i funkcija puta dva su oblika termodinamičkih izraza koji daju različita svojstva termodinamičkih sustava. Ovi pojmovi se međusobno razlikuju; ključna razlika između funkcije stanja i funkcije puta je u tome što funkcije stanja ne ovise o putu ili procesu, dok funkcije puta ovise o putu ili procesu.
