Różnica między funkcją stanu a funkcją ścieżki

Kluczowa różnica - funkcja stanu a funkcja ścieżki
 

Termodynamika jest główną gałęzią chemii fizycznej, która wskazuje na związki termochemiczne z różnymi formami energii i pracy. Istnieją cztery prawa termodynamiczne stosowane do opisu zachowania układu termodynamicznego. Funkcja stanu i funkcja ścieżki to dwa sposoby wyrażania różnych właściwości termodynamicznych układów. Kluczowa różnica między funkcją stanu a funkcją ścieżki jest taka funkcje stanu nie zależą od ścieżki lub procesu, podczas gdy funkcje ścieżki zależą od ścieżki lub procesu. Dlatego funkcja stanu i funkcja ścieżki są sobie przeciwne.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest funkcja państwa
3. Co to jest funkcja ścieżki
4. Podobieństwa między funkcją stanu a funkcją ścieżki
5. Porównanie obok siebie - funkcja stanu vs funkcja ścieżki w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest funkcja państwa

Funkcja stanu jest termodynamicznym terminem używanym do nazwania właściwości, której wartość nie zależy od ścieżki przyjętej do osiągnięcia tej konkretnej wartości. Funkcje stanu są również znane jako funkcje punktowe. Funkcja stanu zależy tylko od aktualnego stanu układu termodynamicznego i jego stanu początkowego (niezależnego od ścieżki). Funkcja stanu układu termodynamicznego opisuje stan równowagi tego układu niezależnie od tego, w jaki sposób system osiągnął ten stan.

Przykłady funkcji stanu

1. Masa
2. Energia - entalpia, energia wewnętrzna, Darmowa energia Gibbs, itp.
3. Entropia
4. Nacisk
5. Temperatura
6. Tom
7. Skład chemiczny
8. Wysokość

Funkcja stanu zależy od trzech rzeczy: właściwości, wartości początkowej i wartości końcowej. Entalpia jest funkcją stanu. Można go podać jako wyrażenie matematyczne, jak podano poniżej.

W którym t₁ jest stanem końcowym, t₀ jest stanem początkowym, a h jest entalpią układu.

Co to jest funkcja ścieżki?

Funkcja ścieżki to termodynamiczny termin używany do nazwania właściwości, której wartość zależy od ścieżki wybranej do osiągnięcia tej konkretnej wartości. Innymi słowy, funkcja ścieżki zależy od ścieżki przyjętej do osiągnięcia stanu końcowego ze stanu początkowego. Funkcja ścieżki jest również nazywana a funkcja procesu.

Funkcja ścieżki podaje różne wartości dla różnych ścieżek. Dlatego funkcje ścieżki mają zmienne wartości w zależności od trasy. Dlatego, wyrażając matematycznie funkcję ścieżki, do zintegrowania funkcji ścieżki wymagane jest wiele całek i limitów.

Przykłady funkcji ścieżki

1. Praca mechaniczna
2. Ciepło
3. Długość łuku

Energię wewnętrzną podaje się za pomocą następującego równania:

∆U = q + w

W którym ∆U jest zmianą energii wewnętrznej, q jest ciepłem, a w jest pracą mechaniczną. Energia wewnętrzna jest funkcją stanu, ale ciepło i praca są funkcjami ścieżki.

Jakie są podobieństwa między funkcją stanu a funkcją ścieżki?

• Obie są funkcjami opisanymi w termodynamice.
• Obie są właściwościami systemów termodynamicznych.

Jaka jest różnica między funkcją stanu a funkcją ścieżki?

Funkcja stanu a funkcja ścieżki
Funkcja stanu jest termodynamicznym terminem używanym do nazwania właściwości, której wartość nie zależy od ścieżki przyjętej do osiągnięcia tej konkretnej wartości.	Funkcja ścieżki to termodynamiczny termin używany do nazwania właściwości, której wartość zależy od ścieżki wybranej do osiągnięcia tej konkretnej wartości.
Inne nazwy
Funkcje stanu nazywane są również funkcjami punktowymi.	Funkcje ścieżki są również nazywane funkcjami procesu.
Proces
Funkcje stanu nie zależą od ścieżki lub procesu.	Funkcje ścieżki zależą od ścieżki lub procesu.
Integracja
Funkcję stanu można zintegrować przy użyciu początkowych i końcowych wartości właściwości termodynamicznych układu.	Funkcja ścieżki wymaga wielu całek i granic integracji w celu zintegrowania właściwości.
Wartości
Wartość funkcji stanu pozostaje taka sama bez względu na liczbę kroków.	Wartość funkcji ścieżki dla procesu jednoetapowego różni się od procesu wieloetapowego.
Przykłady
Funkcje stanu obejmują entropię, entalpię, masę, objętość, temperaturę itp.	Funkcje ścieżki obejmują ciepło i prace mechaniczne.

Podsumowanie - funkcja stanu a funkcja ścieżki

Funkcja stanu i funkcja ścieżki to dwie formy wyrażeń termodynamicznych, które nadają różne właściwości układom termodynamicznym. Warunki te różnią się od siebie; kluczową różnicą między funkcją stanu a funkcją ścieżki jest to, że funkcje stanu nie zależą od ścieżki lub procesu, podczas gdy funkcje ścieżki zależą od ścieżki lub procesu.

Odniesienie:

1. „Funkcja państwa”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 lutego 2018 r., Dostępna tutaj.
2. „Funkcje stanu a ścieżka”. Chemia LibreTexts, Libretexts, 23 stycznia 2018, Dostępne tutaj.