Dallimi kryesor – Funksioni i gjendjes kundër funksionit të rrugës
Termodinamika është një degë kryesore e kimisë fizike e cila tregon marrëdhëniet termokimike me forma të ndryshme të energjisë dhe punës. Ekzistojnë katër ligje termodinamike të përdorura në përshkrimin e sjelljes së një sistemi termodinamik. Funksioni i gjendjes dhe funksioni i rrugës janë dy mënyra për të shprehur vetitë e ndryshme termodinamike të sistemeve. Dallimi kryesor midis funksionit të gjendjes dhe funksionit të rrugës është se funksionet e gjendjes nuk varen nga shtegu ose procesi ndërsa funksionet e rrugës varen nga shtegu ose procesi. Prandaj, funksioni shtetëror dhe funksioni i rrugës janë të kundërta me njëri-tjetrin.
Çfarë është funksioni i shtetit
Funksioni i gjendjes është një term termodinamik që përdoret për të emërtuar një pronë, vlera e së cilës nuk varet nga rruga e ndjekur për të arritur atë vlerë specifike. Funksionet e gjendjes njihen gjithashtu si funksione pikë. Një funksion i gjendjes varet vetëm nga gjendja aktuale e sistemit termodinamik dhe gjendja e tij fillestare (e pavarur nga rruga). Funksioni i gjendjes së një sistemi termodinamik përshkruan gjendjen e ekuilibrit të atij sistemi, pavarësisht se si sistemi arriti në atë gjendje.
Shembuj të funksioneve të shtetit
- Meshë
- Energjia – entalpi, energji e brendshme, energji e lirë Gibbs, etj.
- Entropi
- Presion
- Temperatura
- Vëllimi
- Përbërja kimike
- Lartësia
Një funksion i gjendjes varet nga tre gjëra: vetia, vlera fillestare dhe vlera përfundimtare. Entalpia është një funksion shtetëror. Mund të jepet si një shprehje matematikore siç jepet më poshtë.
Në të cilin, t1 është gjendja përfundimtare, t0 është gjendja fillestare dhe h është entalpia e sistemit.
Çfarë është funksioni i rrugës?
Funksioni i rrugës është një term termodinamik që përdoret për të emërtuar një pronë, vlera e së cilës varet nga rruga e ndjekur për të arritur atë vlerë specifike. Me fjalë të tjera, një funksion i rrugës varet nga rruga e ndjekur për të arritur një gjendje përfundimtare nga një gjendje fillestare. Funksioni i rrugës quhet gjithashtu funksion procesi.
Një funksion shteg jep vlera të ndryshme për shtigje të ndryshme. Prandaj, funksionet e rrugës kanë vlera të ndryshueshme në varësi të rrugës. Prandaj, kur shprehet funksioni i rrugës në mënyrë matematikore, kërkohen integrale dhe kufij të shumtë për të integruar funksionin e rrugës.
Shembuj të funksioneve të rrugës
- Punë mekanike
- Nxehtësi
- Gjatësia e harkut
Energjia e brendshme jepet nga ekuacioni i mëposhtëm:
∆U=q + w
Në të cilin ∆U është ndryshimi i energjisë së brendshme, q është nxehtësia dhe w është puna mekanike. Energjia e brendshme është një funksion i gjendjes, por nxehtësia dhe puna janë funksione të rrugës.
Cilat janë ngjashmëritë midis funksionit të gjendjes dhe funksionit të rrugës?
- Të dyja janë funksione të përshkruara në termodinamikë.
- Të dyja janë veti të sistemeve termodinamike.
Cili është ndryshimi midis funksionit të gjendjes dhe funksionit të rrugës?
Funksioni i gjendjes kundrejt funksionit të rrugës |
|
| Funksioni i gjendjes është një term termodinamik që përdoret për të emërtuar një pronë, vlera e së cilës nuk varet nga rruga e ndjekur për të arritur atë vlerë specifike. | Funksioni i rrugës është një term termodinamik që përdoret për të emërtuar një pronë, vlera e së cilës varet nga rruga e ndjekur për të arritur atë vlerë specifike. |
| Emra të tjerë | |
| Funksionet e gjendjes quhen gjithashtu funksione pikë. | Funksionet e rrugës quhen gjithashtu funksione procesi. |
| Proces | |
| Funksionet e gjendjes nuk varen nga rruga ose procesi. | Funksionet e rrugës varen nga shtegu ose procesi. |
| Integrimi | |
| Funksioni i gjendjes mund të integrohet duke përdorur vlerat fillestare dhe përfundimtare të vetive termodinamike të sistemit. | Funksioni Path kërkon integrale të shumta dhe kufij të integrimit për të integruar pronën. |
| Vlerat | |
| Vlera e funksionit të gjendjes mbetet e njëjtë pavarësisht nga numri i hapave. | Vlera e funksionit të rrugës së një procesi me një hap është e ndryshme nga një proces me shumë hapa. |
| Shembuj | |
| Funksionet e gjendjes përfshijnë entropinë, entalpinë, masën, vëllimin, temperaturën, etj. | Funksionet e rrugës përfshijnë ngrohjen dhe punën mekanike. |
Përmbledhje – Funksioni i gjendjes kundrejt funksionit të rrugës
Funksioni i gjendjes dhe funksioni i rrugës janë dy forma të shprehjeve termodinamike që japin veti të ndryshme të sistemeve termodinamike. Këto terma janë të ndryshëm nga njëri-tjetri; Dallimi kryesor midis funksionit të gjendjes dhe funksionit të rrugës është se funksionet e gjendjes nuk varen nga shtegu ose procesi ndërsa funksionet e rrugës varen nga shtegu ose procesi.
