Sự khác biệt chính - Hàm trạng thái so với Hàm đường dẫn
Nhiệt động lực học là một nhánh chính của hóa học vật lý cho biết mối quan hệ nhiệt hóa học với các dạng năng lượng và công việc khác nhau. Có bốn định luật nhiệt động lực học được sử dụng để mô tả hoạt động của một hệ thống nhiệt động lực học. Hàm trạng thái và hàm đường dẫn là hai cách thể hiện các tính chất nhiệt động lực học khác nhau của các hệ. Sự khác biệt chính giữa chức năng trạng thái và chức năng đường dẫn là các chức năng trạng thái không phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quy trình trong khi các chức năng đường dẫn phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quy trình. Do đó chức năng trạng thái và chức năng đường dẫn đối lập nhau.
Chức năng Trạng thái là gì
Hàm trạng thái là một thuật ngữ nhiệt động học được sử dụng để gọi tên một thuộc tính có giá trị không phụ thuộc vào con đường thực hiện để đạt được giá trị cụ thể đó. Các hàm trạng thái còn được gọi là hàm điểm. Một hàm trạng thái chỉ phụ thuộc vào trạng thái hiện tại của hệ nhiệt động lực học và trạng thái ban đầu của nó (độc lập với đường đi). Hàm trạng thái của một hệ thống nhiệt động lực học mô tả trạng thái cân bằng của hệ thống đó bất kể hệ thống đạt đến trạng thái đó như thế nào.
Ví dụ về Chức năng của Trạng thái
- Đại chúng
- Năng lượng - entanpi, nội năng, năng lượng tự do Gibbs, v.v.
- Entropy
- Áp
- Nhiệt độ
- Khối lượng
- Thành phần hóa học
- Cao độ
Một hàm trạng thái phụ thuộc vào ba yếu tố: thuộc tính, giá trị ban đầu và giá trị cuối cùng. Enthalpy là một hàm trạng thái. Nó có thể được đưa ra dưới dạng một biểu thức toán học như dưới đây.
Trong đó, t1là trạng thái cuối cùng, t0là trạng thái ban đầu và h là entanpi của hệ.
Hàm Đường dẫn là gì?
Hàm đường dẫn là một thuật ngữ nhiệt động học được sử dụng để đặt tên cho một thuộc tính có giá trị phụ thuộc vào đường đi để đạt được giá trị cụ thể đó. Nói cách khác, một hàm đường dẫn phụ thuộc vào đường dẫn được thực hiện để đạt đến trạng thái cuối cùng từ trạng thái ban đầu. Hàm đường dẫn còn được gọi là hàm quá trình.
Một hàm đường dẫn cung cấp các giá trị khác nhau cho các đường dẫn khác nhau. Do đó, các hàm đường dẫn có giá trị thay đổi tùy thuộc vào tuyến đường. Do đó, khi biểu diễn hàm đường dẫn bằng toán học, cần có nhiều tích phân và giới hạn để tích phân hàm đường dẫn.
Ví dụ về Hàm đường dẫn
- Cơcông
- Nhiệt
- Độ dài vòng cung
Nội năng được cho bởi phương trình sau:
∆U=q + w
Trong đó ∆U là phần nội năng biến thiên, q là nhiệt lượng và w là công cơ học. Nội năng là một hàm trạng thái, nhưng nhiệt và công là hàm đường dẫn.
Điểm giống nhau giữa Hàm trạng thái và Hàm đường dẫn là gì?
- Cả hai đều là các hàm được mô tả trong nhiệt động lực học.
- Cả hai đều là tính chất của hệ nhiệt động lực học.
Sự khác biệt giữa Hàm trạng thái và Hàm đường dẫn là gì?
Hàm trạng thái so với Hàm đường dẫn |
|
| Hàm trạng thái là một thuật ngữ nhiệt động học được sử dụng để đặt tên cho một thuộc tính có giá trị không phụ thuộc vào con đường được thực hiện để đạt được giá trị cụ thể đó. | Hàm đường dẫn là một thuật ngữ nhiệt động học được sử dụng để đặt tên cho một thuộc tính có giá trị phụ thuộc vào đường đi để đạt được giá trị cụ thể đó. |
| Tên khác | |
| Các hàm trạng thái còn được gọi là các hàm điểm. | Các hàm đường dẫn còn được gọi là các hàm tiến trình. |
| Quy trình | |
| Chức năng trạng thái không phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quy trình. | Các hàm đường dẫn phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quá trình. |
| Tích hợp | |
| Chức năng trạng thái có thể được tích hợp bằng cách sử dụng các giá trị ban đầu và cuối cùng của đặc tính nhiệt động lực học của hệ thống. | Hàm đường dẫn yêu cầu nhiều tích phân và giới hạn tích phân để tích hợp thuộc tính. |
| Giá trị | |
| Giá trị của chức năng trạng thái không đổi bất kể số bước. | Giá trị của hàm đường dẫn của quy trình một bước khác với quy trình nhiều bước. |
| Ví dụ | |
| Các hàm trạng thái bao gồm entropy, entanpi, khối lượng, thể tích, nhiệt độ, v.v. | Chức năng đường dẫn bao gồm nhiệt và công cơ học. |
Tóm tắt - Hàm trạng thái so với Hàm đường dẫn
Hàm trạng thái và hàm đường đi là hai dạng biểu thức nhiệt động lực học đưa ra các tính chất khác nhau của hệ nhiệt động lực học. Các điều khoản này khác với nhau; sự khác biệt chính giữa chức năng trạng thái và chức năng đường dẫn là các chức năng trạng thái không phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quy trình trong khi các chức năng đường dẫn phụ thuộc vào đường dẫn hoặc quy trình.
