Hauptunterschied - Zustandsfunktion vs Pfadfunktion
Die Thermodynamik ist ein Hauptzweig der physikalischen Chemie, der die thermochemischen Beziehungen zu verschiedenen Energie- und Arbeitsformen aufzeigt. Es gibt vier thermodynamische Gesetze, die zur Beschreibung des Verhaltens eines thermodynamischen Systems verwendet werden. Die Zustandsfunktion und die Pfadfunktion sind zwei Möglichkeiten, unterschiedliche thermodynamische Eigenschaften von Systemen auszudrücken. Der Hauptunterschied zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion besteht darin, dass Zustandsfunktionen nicht vom Pfad oder Prozess abhängen, während Pfadfunktionen vom Pfad oder Prozess abhängen. Daher sind Zustandsfunktion und Pfadfunktion einander entgegengesetzt.
INHALT
1. Übersicht und Hauptunterschied
2. Was ist die Zustandsfunktion
? 3. Was ist die Pfadfunktion?
4. Ähnlichkeiten zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion.
5. Vergleich nebeneinander - Zustandsfunktion und Pfadfunktion in tabellarischer Form.
6. Zusammenfassung
Was ist Zustandsfunktion?
Die Zustandsfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert nicht vom Pfad abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird. Zustandsfunktionen werden auch als Punktfunktionen bezeichnet. Eine Zustandsfunktion hängt nur vom aktuellen Zustand des thermodynamischen Systems und seinem Ausgangszustand (unabhängig vom Pfad) ab. Die Zustandsfunktion eines thermodynamischen Systems beschreibt den Gleichgewichtszustand dieses Systems unabhängig davon, wie das System zu diesem Zustand gelangt ist.
Beispiele für Zustandsfunktionen
- Masse
- Energie - Enthalpie, innere Energie, Gibbs freie Energie usw.
- Entropie
- Druck
- Temperatur
- Volumen
- Chemische Zusammensetzung
- Höhe
Eine Zustandsfunktion hängt von drei Dingen ab: der Eigenschaft, dem Anfangswert und dem Endwert. Enthalpie ist eine Zustandsfunktion. Es kann wie unten angegeben als mathematischer Ausdruck angegeben werden.
In dem t 1 der Endzustand ist, t 0 der Anfangszustand ist und h die Enthalpie des Systems ist.
Was ist Pfadfunktion?
Die Pfadfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert vom Pfad abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird. Mit anderen Worten, eine Pfadfunktion hängt von dem Pfad ab, der genommen wird, um einen Endzustand von einem Anfangszustand aus zu erreichen. Die Pfadfunktion wird auch als Prozessfunktion bezeichnet.
Eine Pfadfunktion gibt unterschiedliche Werte für unterschiedliche Pfade an. Daher haben Pfadfunktionen je nach Route variable Werte. Wenn die Pfadfunktion mathematisch ausgedrückt wird, sind daher mehrere Integrale und Grenzen erforderlich, um die Pfadfunktion zu integrieren.
Beispiele für Pfadfunktionen
- Mechanische Arbeit
- Hitze
- Bogenlänge
Die innere Energie ergibt sich aus folgender Gleichung:
∆U = q + w
Dabei ist ∆U die Änderung der inneren Energie, q die Wärme und w die mechanische Arbeit. Die innere Energie ist eine Zustandsfunktion, aber Wärme und Arbeit sind Pfadfunktionen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion?
- Beides sind Funktionen, die in der Thermodynamik beschrieben sind.
- Beides sind Eigenschaften thermodynamischer Systeme.
Was ist der Unterschied zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Zustandsfunktion vs Pfadfunktion |
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| Die Zustandsfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert nicht vom Pfad abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird. | Die Pfadfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert vom Pfad abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird. |
| Andere Namen | |
| Zustandsfunktionen werden auch Punktfunktionen genannt. | Pfadfunktionen werden auch als Prozessfunktionen bezeichnet. |
| Prozess | |
| Zustandsfunktionen hängen nicht vom Pfad oder Prozess ab. | Pfadfunktionen hängen vom Pfad oder Prozess ab. |
| Integration | |
| Die Zustandsfunktion kann unter Verwendung der Anfangs- und Endwerte der thermodynamischen Eigenschaft des Systems integriert werden. | Die Pfadfunktion erfordert mehrere Integrale und Integrationsgrenzen, um die Eigenschaft zu integrieren. |
| Werte | |
| Der Wert der Statusfunktion bleibt unabhängig von der Anzahl der Schritte gleich. | Der Wert der Pfadfunktion eines Einzelschrittprozesses unterscheidet sich von einem Mehrschrittprozess. |
| Beispiele | |
| Zustandsfunktionen umfassen Entropie, Enthalpie, Masse, Volumen, Temperatur usw. | Pfadfunktionen umfassen Wärme und mechanische Arbeit. |
Zusammenfassung - Zustandsfunktion vs Pfadfunktion
Zustandsfunktion und Pfadfunktion sind zwei Formen thermodynamischer Ausdrücke, die unterschiedliche Eigenschaften thermodynamischer Systeme ergeben. Diese Begriffe unterscheiden sich voneinander. Der Hauptunterschied zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion besteht darin, dass Zustandsfunktionen nicht vom Pfad oder Prozess abhängen, während Pfadfunktionen vom Pfad oder Prozess abhängen.
