Diferența cheie – Funcția de stare vs Funcția de cale
Termodinamica este o ramură majoră a chimiei fizice care indică relațiile termochimice cu diferite forme de energie și muncă. Există patru legi termodinamice utilizate în descrierea comportamentului unui sistem termodinamic. Funcția de stare și funcția de cale sunt două moduri de exprimare a proprietăților termodinamice diferite ale sistemelor. Diferența cheie dintre funcția de stare și funcția cale este că funcțiile de stare nu depind de cale sau proces, în timp ce funcțiile de cale depind de cale sau proces. Prin urmare, funcția de stare și funcția de cale sunt opuse una față de ceal altă.
Ce este funcția de stat
Funcția de stat este un termen termodinamic care este folosit pentru a denumi o proprietate a cărei valoare nu depinde de calea parcursă pentru a ajunge la acea valoare specifică. Funcțiile de stare sunt cunoscute și ca funcții punctuale. O funcție de stare depinde doar de starea curentă a sistemului termodinamic și de starea sa inițială (independentă de cale). Funcția de stare a unui sistem termodinamic descrie starea de echilibru a acelui sistem, indiferent de modul în care sistemul a ajuns la acea stare.
Exemple de funcții de stare
- Mesă
- Energie – entalpie, energie internă, energie liberă Gibbs etc.
- Entropie
- Presiune
- Temperatura
- Volum
- Compoziție chimică
- Altitudine
O funcție de stare depinde de trei lucruri: proprietatea, valoarea inițială și valoarea finală. Entalpia este o funcție de stare. Poate fi dat ca expresie matematică, după cum este prezentat mai jos.
În care, t1 este starea finală, t0 este starea inițială și h este entalpia sistemului.
Ce este funcția cale?
Funcția cale este un termen termodinamic care este folosit pentru a denumi o proprietate a cărei valoare depinde de calea parcursă pentru a ajunge la acea valoare specifică. Cu alte cuvinte, o funcție de cale depinde de calea urmată pentru a ajunge la o stare finală dintr-o stare inițială. Funcția cale se mai numește și funcție de proces.
O funcție de cale oferă valori diferite pentru diferite căi. Prin urmare, funcțiile de cale au valori variabile în funcție de rută. Prin urmare, atunci când se exprimă matematic funcția cale, sunt necesare mai multe integrale și limite pentru a integra funcția cale.
Exemple de funcții de cale
- Lucrări mecanice
- Căldură
- Lungimea arcului
Energia internă este dată de următoarea ecuație:
∆U=q + w
În care ∆U este modificarea energiei interne, q este căldura și w este lucrul mecanic. Energia internă este o funcție de stare, dar căldura și munca sunt funcții de cale.
Care sunt asemănările dintre funcția de stare și funcția de cale?
- Ambele sunt funcții descrise în termodinamică.
- Ambele sunt proprietăți ale sistemelor termodinamice.
Care este diferența dintre funcția de stare și funcția de cale?
Funcția de stat vs Funcția cale |
|
| Funcția de stat este un termen termodinamic care este folosit pentru a denumi o proprietate a cărei valoare nu depinde de calea urmată pentru a ajunge la acea valoare specifică. | Funcția cale este un termen termodinamic care este folosit pentru a denumi o proprietate a cărei valoare depinde de calea urmată pentru a ajunge la acea valoare specifică. |
| Alte nume | |
| Funcțiile de stat se mai numesc și funcții punctuale. | Funcțiile de cale sunt numite și funcții de proces. |
| Proces | |
| Funcțiile de stat nu depind de cale sau de proces. | Funcțiile căii depind de cale sau proces. |
| Integrare | |
| Funcția de stare poate fi integrată folosind valorile inițiale și finale ale proprietății termodinamice a sistemului. | Funcția Path necesită mai multe integrale și limite de integrare pentru a integra proprietatea. |
| Valori | |
| Valoarea funcției de stare rămâne aceeași, indiferent de numărul de pași. | Valoarea funcției cale a unui proces cu un singur pas este diferită de un proces cu mai multe etape. |
| Exemple | |
| Funcțiile de stare includ entropia, entalpia, masa, volumul, temperatura etc. | Funcțiile traseului includ căldură și lucrări mecanice. |
Rezumat – Funcția de stare vs Funcția cale
Funcția de stare și funcția de cale sunt două forme de expresii termodinamice care dau proprietăți diferite ale sistemelor termodinamice. Acești termeni sunt diferiți unul de celăl alt; diferența cheie dintre funcția de stare și funcția de cale este că funcțiile de stare nu depind de cale sau proces, în timp ce funcțiile de cale depind de cale sau proces.
