Atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju

Galvenā atšķirība - stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju
 

Termodinamika ir galvenā fizikālās ķīmijas nozare, kas norāda uz termoķīmiskajām attiecībām ar dažādām enerģijas un darba formām. Aprakstot termodinamiskās sistēmas izturēšanos, tiek izmantoti četri termodinamikas likumi. Stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir divi sistēmu dažādu termodinamisko īpašību izteikšanas veidi. Galvenā atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju ir tāda stāvokļa funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa, savukārt ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa. Tāpēc stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir pretrunā viena otrai.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir valsts funkcija
3. Kas ir ceļa funkcija
4. Līdzības starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju
5. Salīdzinājums blakus - stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir valsts funkcija

Stāvokļa funkcija ir termodinamiskais termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība nav atkarīga no ceļa, kas sasniegts šīs īpašās vērtības sasniegšanai. Valsts funkcijas sauc arī par punktu funkcijas. Stāvokļa funkcija ir atkarīga tikai no termodinamiskās sistēmas pašreizējā stāvokļa un sākotnējā stāvokļa (neatkarīgi no ceļa). Termodinamiskās sistēmas stāvokļa funkcija apraksta šīs sistēmas līdzsvara stāvokli neatkarīgi no tā, kā sistēma nonāca šajā stāvoklī.

Valsts funkciju piemēri

1. Mise
2. Enerģija - entalpija, iekšējā enerģija, Gibbs bez enerģijas, utt.
3. Entropija
4. Spiediens
5. Temperatūra
6. Apjoms
7. Ķīmiskais sastāvs
8. Augstums

Stāvokļa funkcija ir atkarīga no trim lietām: īpašuma, sākotnējās vērtības un galīgās vērtības. Entalpija ir valsts funkcija. To var sniegt kā matemātisku izteiksmi, kā norādīts turpmāk.

Kurā, t₁ ir galīgais stāvoklis, t₀ ir sākotnējais stāvoklis un h ir sistēmas entalpija.

Kas ir ceļa funkcija?

Ceļa funkcija ir termodinamiskais termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība ir atkarīga no ceļa, kas sasniegts šīs īpašās vērtības sasniegšanai. Citiem vārdiem sakot, ceļa funkcija ir atkarīga no ceļa, kas izvēlēts gala stāvokļa sasniegšanai no sākotnējā stāvokļa. Ceļa funkciju sauc arī par a procesa funkcija.

Ceļa funkcija dod dažādas vērtības dažādiem ceļiem. Tādējādi ceļa funkcijām ir mainīgas vērtības atkarībā no maršruta. Tāpēc, matemātiski izsakot ceļa funkciju, ceļa funkcijas integrēšanai nepieciešami vairāki integrāļi un ierobežojumi.

Ceļa funkciju piemēri

1. Mehāniskais darbs
2. Karstums
3. Loka garums

Iekšējo enerģiju iegūst ar šādu vienādojumu:

∆U = q + w

Kur ∆U ir iekšējās enerģijas izmaiņas, q ir siltums un w ir mehāniskais darbs. Iekšējā enerģija ir stāvokļa funkcija, bet siltums un darbs ir ceļa funkcijas.

Kādas ir līdzības starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju?

• Abas ir funkcijas, kas aprakstītas termodinamikā.
• Abas ir termodinamisko sistēmu īpašības.

Kāda ir atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju?

Stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju
Stāvokļa funkcija ir termodinamiskais termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība nav atkarīga no ceļa, kas sasniegts šīs īpašās vērtības sasniegšanai.	Ceļa funkcija ir termodinamiskais termins, ko lieto, lai nosauktu īpašumu, kura vērtība ir atkarīga no ceļa, kas sasniegts šīs īpašās vērtības sasniegšanai.
Citi vārdi
Valsts funkcijas sauc arī par punktu funkcijām.	Ceļa funkcijas sauc arī par procesa funkcijām.
Process
Valsts funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa.	Ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa.
Integrācija
Stāvokļa funkciju var integrēt, izmantojot sistēmas termodinamisko īpašību sākotnējās un galīgās vērtības.	Lai rekvizītu integrētu, ceļa funkcijai nepieciešami vairāki integrāļi un integrācijas robežas.
Vērtības
Stāvokļa funkcijas vērtība paliek nemainīga neatkarīgi no soļu skaita.	Vienpakāpju procesa ceļa funkcijas vērtība atšķiras no daudzpakāpju procesa.
Piemēri
Valsts funkcijas ietver entropiju, entalpiju, masu, tilpumu, temperatūru utt.	Ceļa funkcijas ietver karstumu un mehānisko darbu.

Kopsavilkums - stāvokļa funkcija pret ceļa funkciju

Stāvokļa funkcija un ceļa funkcija ir divas termodinamisko izteiksmju formas, kas piešķir dažādas termodinamisko sistēmu īpašības. Šie termini atšķiras viens no otra; galvenā atšķirība starp stāvokļa funkciju un ceļa funkciju ir tā, ka stāvokļa funkcijas nav atkarīgas no ceļa vai procesa, turpretim ceļa funkcijas ir atkarīgas no ceļa vai procesa.

Atsauce:

1. “Valsts funkcija”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 24. februāris, pieejama šeit.
2. “Stāvokļa un ceļa funkcijas”. Ķīmija LibreTexts, Libretexts, 2018. gada 23. janvāris, pieejama šeit.