Nyckelskillnad – tillståndsfunktion vs sökvägsfunktion
Termodynamik är en viktig gren av fysikalisk kemi som indikerar de termokemiska sambanden med olika former av energi och arbete. Det finns fyra termodynamiska lagar som används för att beskriva beteendet hos ett termodynamiskt system. Tillståndsfunktionen och vägfunktionen är två sätt att uttrycka olika termodynamiska egenskaper hos system. Den viktigaste skillnaden mellan tillståndsfunktion och vägfunktion är att tillståndsfunktioner inte beror på vägen eller processen medan vägfunktioner beror på vägen eller processen. Därför är tillståndsfunktion och vägfunktion motsatta varandra.
Vad är tillståndsfunktion
Tillståndsfunktion är en termodynamisk term som används för att namnge en egenskap vars värde inte beror på vägen för att nå det specifika värdet. Tillståndsfunktioner är också kända som punktfunktioner. En tillståndsfunktion beror endast på det termodynamiska systemets aktuella tillstånd och dess initiala tillstånd (oberoende av vägen). Tillståndsfunktionen för ett termodynamiskt system beskriver jämviktstillståndet för det systemet oavsett hur systemet kom till det tillståndet.
Exempel på statliga funktioner
- Mass
- Energi – entalpi, intern energi, Gibbs fri energi, etc.
- Entropy
- Pressure
- Temperature
- Volym
- Kemisk sammansättning
- Altitude
En tillståndsfunktion beror på tre saker: egenskapen, initialvärdet och slutvärdet. Entalpi är en tillståndsfunktion. Det kan ges som ett matematiskt uttryck enligt nedan.
Där t1 är sluttillståndet, t0 är initi altillståndet och h är systemets entalpin.
Vad är Path Function?
Path-funktion är en termodynamisk term som används för att namnge en egenskap vars värde beror på vägen som tas för att nå det specifika värdet. Med andra ord beror en vägfunktion på vägen som tas för att nå ett sluttillstånd från ett initi alt tillstånd. Sökvägsfunktion kallas också en processfunktion.
En sökvägsfunktion ger olika värden för olika vägar. Därför har sökvägsfunktioner variabla värden beroende på rutten. När man uttrycker vägfunktionen matematiskt krävs därför flera integraler och gränser för att integrera vägfunktionen.
Exempel på sökvägsfunktioner
- Mekaniskt arbete
- Heat
- Båglängd
Den inre energin ges av följande ekvation:
∆U=q + w
I vilken ∆U är förändringen i intern energi, q är värmen och w är det mekaniska arbetet. Den inre energin är en tillståndsfunktion, men värme och arbete är vägfunktioner.
Vilka är likheterna mellan tillståndsfunktion och vägfunktion?
- Båda är funktioner som beskrivs i termodynamiken.
- Båda är egenskaper hos termodynamiska system.
Vad är skillnaden mellan tillståndsfunktion och sökvägsfunktion?
State-funktion vs Path-funktion |
|
| Tillståndsfunktion är en termodynamisk term som används för att namnge en egenskap vars värde inte beror på vägen för att nå det specifika värdet. | Path-funktion är en termodynamisk term som används för att namnge en egenskap vars värde beror på vägen som tas för att nå det specifika värdet. |
| Andra namn | |
| Tillståndsfunktioner kallas också punktfunktioner. | Sökvägsfunktioner kallas också processfunktioner. |
| Process | |
| Tillståndsfunktioner beror inte på sökvägen eller processen. | Sökvägsfunktioner beror på sökvägen eller processen. |
| Integration | |
| Tillståndsfunktionen kan integreras med de initiala och slutliga värdena för systemets termodynamiska egenskap. | Path-funktionen kräver flera integraler och integrationsgränser för att integrera egenskapen. |
| Values | |
| Värdet på tillståndsfunktionen förblir detsamma oavsett antalet steg. | Värdet på sökvägsfunktionen för en enstegsprocess skiljer sig från en flerstegsprocess. |
| Exempel | |
| Tillståndsfunktioner inkluderar entropi, entalpi, massa, volym, temperatur, etc. | Banfunktioner inkluderar värme och mekaniskt arbete. |
Sammanfattning – Tillståndsfunktion kontra sökvägsfunktion
Tillståndsfunktion och vägfunktion är två former av termodynamiska uttryck som ger olika egenskaper hos termodynamiska system. Dessa termer skiljer sig från varandra; nyckelskillnaden mellan tillståndsfunktion och vägfunktion är att tillståndsfunktioner inte beror på vägen eller processen medan vägfunktioner beror på vägen eller processen.
