Termodynamik er en vigtig gren af fysisk kemi, der indikerer de termokemiske forhold til forskellige former for energi og arbejde. Der er fire termodynamiske love, der bruges til at beskrive et termodynamisk systems opførsel. Tilstandsfunktionen og sti-funktionen er to måder til at udtrykke forskellige termodynamiske egenskaber ved systemer. Nøgleforskellen mellem tilstandsfunktion og stifunktion er den tilstandsfunktioner afhænger ikke af stien eller processen, mens stelfunktioner afhænger af stien eller processen. Derfor er tilstandsfunktion og stifunktion modsat hinanden.
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er tilstandsfunktion
3. Hvad er Sti-funktion
4. Ligheder mellem tilstandsfunktion og stifunktion
5. Sammenligning side ved side - tilstandsfunktion vs sti-funktion i tabelform
6. Resume
Tilstandsfunktion er et termodynamisk udtryk, der bruges til at navngive en egenskab, hvis værdi ikke afhænger af den sti, der er taget for at nå den specifikke værdi. Statlige funktioner kaldes også punktfunktioner. En tilstandsfunktion afhænger kun af den aktuelle tilstand af det termodynamiske system og dets starttilstand (uafhængig af stien). Tilstandsfunktionen af et termodynamisk system beskriver ligevægtstilstanden for dette system uanset hvordan systemet ankom til denne tilstand.
En tilstandsfunktion afhænger af tre ting: egenskaben, startværdien og den endelige værdi. Enthalpy er en tilstandsfunktion. Det kan gives som et matematisk udtryk som angivet nedenfor.
I hvilken t1 er den endelige tilstand, t0 er den oprindelige tilstand, og h er entalpien i systemet.
Sti-funktion er et termodynamisk udtryk, der bruges til at navngive en egenskab, hvis værdi afhænger af den sti, der er taget for at nå den specifikke værdi. Med andre ord afhænger en sti-funktion af den sti, der er taget for at nå en endelig tilstand fra en starttilstand. Sti-funktion kaldes også a procesfunktion.
En sti-funktion giver forskellige værdier for forskellige stier. Stienfunktioner har derfor variable værdier afhængigt af ruten. Når der udtrykkes stifunktion matematisk, kræves der derfor flere integraler og grænser for at integrere stifunktionen.
Den interne energi er givet ved følgende ligning:
∆U = q + w
Hvor ∆U er ændringen i intern energi, q er varmen og w er det mekaniske arbejde. Den interne energi er en tilstandsfunktion, men varme og arbejde er veifunktioner.
Tilstandsfunktion vs sti-funktion | |
Tilstandsfunktion er et termodynamisk udtryk, der bruges til at navngive en egenskab, hvis værdi ikke afhænger af den sti, der er taget for at nå den specifikke værdi. | Sti-funktion er et termodynamisk udtryk, der bruges til at navngive en egenskab, hvis værdi afhænger af den sti, der er taget for at nå den specifikke værdi. |
Andre navne | |
Tilstandsfunktioner kaldes også punktfunktioner. | Stifunktioner kaldes også procesfunktioner. |
Behandle | |
Tilstandsfunktioner afhænger ikke af stien eller processen. | Stifunktioner afhænger af stien eller processen. |
Integration | |
Tilstandsfunktion kan integreres ved hjælp af de indledende og endelige værdier for systemets termodynamiske egenskab. | Sti-funktion kræver flere integraler og grænser for integration for at integrere ejendommen. |
Værdier | |
Værdien af tilstandsfunktion forbliver den samme uanset antallet af trin. | Værdien af stifunktion i en enkelt trinsproces er forskellig fra en multiple trinsproces. |
eksempler | |
Tilstandsfunktioner inkluderer entropi, entalpi, masse, volumen, temperatur osv. | Sti-funktioner inkluderer varme og mekanisk arbejde. |
Tilstandsfunktion og stifunktion er to former for termodynamiske udtryk, der giver forskellige egenskaber ved termodynamiske systemer. Disse udtryk er forskellige fra hinanden; nøgleforskellen mellem tilstandsfunktion og stifunktion er, at tilstandsfunktioner ikke afhænger af stien eller processen, mens stifunktioner afhænger af stien eller processen.
1. "Tilstandsfunktion." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. februar 2018, tilgængelig her.
2. “State vs. Path-funktioner.” Kemi LibreTexts, Libretexts, 23. januar 2018, tilgængelig her.