Ключевая разница - функция состояния и функция пути
Термодинамика является основным разделом физической химии, который указывает на термохимические отношения с различными формами энергии и работы. Для описания поведения термодинамической системы используются четыре термодинамических закона. Функция состояния и функция пути - это два способа выражения различных термодинамических свойств систем. Ключевое различие между функцией состояния и функцией пути заключается в том, что функции состояния не зависят от пути или процесса, тогда как функции пути зависят от пути или процесса. Следовательно, функция состояния и функция пути противоположны друг другу.
Что такое функция состояния
Функция состояния - это термодинамический термин, который используется для обозначения свойства, значение которого не зависит от пути достижения этого конкретного значения. Функции состояния также известны как точечные функции. Функция состояния зависит только от текущего состояния термодинамической системы и ее начального состояния (независимо от пути). Функция состояния термодинамической системы описывает состояние равновесия этой системы независимо от того, как система пришла к этому состоянию.
Примеры функций состояния
- Масса
- Энергия – энтальпия, внутренняя энергия, свободная энергия Гиббса и т.д.
- Энтропия
- Давление
- Температура
- Громкость
- Химический состав
- Высота
Функция состояния зависит от трех вещей: свойства, начального значения и конечного значения. Энтальпия является функцией состояния. Его можно представить в виде математического выражения, как показано ниже.
В котором t1 - конечное состояние, t0 - начальное состояние, а h - энтальпия системы.
Что такое функция пути?
Функция пути - это термодинамический термин, который используется для обозначения свойства, значение которого зависит от пути, по которому достигается это конкретное значение. Другими словами, функция пути зависит от пути достижения конечного состояния из начального состояния. Функция пути также называется функцией процесса.
Функция пути дает разные значения для разных путей. Следовательно, функции пути имеют переменные значения в зависимости от маршрута. Следовательно, при математическом выражении функции пути требуется несколько интегралов и пределов для интегрирования функции пути.
Примеры функций пути
- Механические работы
- Тепло
- Длина дуги
Внутренняя энергия определяется следующим уравнением:
∆U=q + w
В которой ∆U - изменение внутренней энергии, q - теплота, а w - механическая работа. Внутренняя энергия - это функция состояния, а теплота и работа - функции пути.
Каковы сходства между функцией состояния и функцией пути?
- Обе функции описаны в термодинамике.
- Оба являются свойствами термодинамических систем.
В чем разница между функцией состояния и функцией пути?
Функция состояния и функция пути |
|
| Функция состояния - это термодинамический термин, который используется для обозначения свойства, значение которого не зависит от пути достижения этого конкретного значения. | Функция пути - это термодинамический термин, который используется для обозначения свойства, значение которого зависит от пути, по которому достигается это конкретное значение. |
| Другие названия | |
| Функции состояния также называются точечными функциями. | Функции пути также называются функциями процесса. |
| Процесс | |
| Функции состояния не зависят от пути или процесса. | Функции пути зависят от пути или процесса. |
| Интеграция | |
| Функция состояния может быть интегрирована с использованием начального и конечного значений термодинамического свойства системы. | Функция пути требует нескольких интегралов и пределов интегрирования для интегрирования свойства. |
| Ценности | |
| Значение функции состояния остается неизменным независимо от количества шагов. | Значение функции пути одноэтапного процесса отличается от многоэтапного процесса. |
| Примеры | |
| Функции состояния включают энтропию, энтальпию, массу, объем, температуру и т.д. | Функции пути включают теплоту и механическую работу. |
Резюме – функция состояния и функция пути
Функция состояния и функция пути - это две формы термодинамических выражений, которые определяют различные свойства термодинамических систем. Эти термины отличаются друг от друга; Ключевое различие между функцией состояния и функцией пути заключается в том, что функции состояния не зависят от пути или процесса, тогда как функции пути зависят от пути или процесса.
