Belangrijk verschil - Statusfunctie versus padfunctie
Thermodynamica is een belangrijke tak van de fysische chemie die de thermochemische relaties met verschillende vormen van energie en werk aangeeft. Er zijn vier thermodynamische wetten die worden gebruikt bij het beschrijven van het gedrag van een thermodynamisch systeem. De toestandsfunctie en padfunctie zijn twee manieren om verschillende thermodynamische eigenschappen van systemen uit te drukken. Het belangrijkste verschil tussen statusfunctie en padfunctie is dat statusfuncties niet afhankelijk zijn van het pad of proces, terwijl padfuncties afhankelijk zijn van pad of proces. Daarom zijn toestandsfunctie en padfunctie tegengesteld aan elkaar.
Wat is de statusfunctie
State-functie is een thermodynamische term die wordt gebruikt om een eigenschap te noemen waarvan de waarde niet afhangt van het pad dat is genomen om die specifieke waarde te bereiken. Toestandsfuncties worden ook wel puntfuncties genoemd. Een toestandsfunctie hangt alleen af van de huidige toestand van het thermodynamische systeem en zijn begintoestand (onafhankelijk van het pad). De toestandsfunctie van een thermodynamisch systeem beschrijft de evenwichtstoestand van dat systeem, ongeacht hoe het systeem tot die toestand is gekomen.
Voorbeelden van statusfuncties
- Massa
- Energie – enthalpie, interne energie, Gibbs vrije energie, etc.
- Entropie
- Druk
- Temperatuur
- Volume
- Chemische samenstelling
- Hoogte
Een statusfunctie hangt van drie dingen af: de eigenschap, de beginwaarde en de eindwaarde. Enthalpie is een toestandsfunctie. Het kan worden gegeven als een wiskundige uitdrukking zoals hieronder weergegeven.
Waarin, t1 de eindtoestand is, t0 de begintoestand is en h de enthalpie van het systeem is.
Wat is de padfunctie?
Pad-functie is een thermodynamische term die wordt gebruikt om een eigenschap te noemen waarvan de waarde afhangt van het pad dat is genomen om die specifieke waarde te bereiken. Met andere woorden, een padfunctie hangt af van het pad dat is genomen om vanuit een begintoestand een eindtoestand te bereiken. Padfunctie wordt ook wel een procesfunctie genoemd.
Een padfunctie geeft verschillende waarden voor verschillende paden. Vandaar dat padfuncties variabele waarden hebben, afhankelijk van de route. Daarom zijn bij het wiskundig uitdrukken van de padfunctie meerdere integralen en limieten vereist om de padfunctie te integreren.
Voorbeelden van padfuncties
- Mechanisch werk
- Warmte
- Booglengte
De interne energie wordt gegeven door de volgende vergelijking:
∆U=q + w
Waarin ∆U de verandering in interne energie is, q de warmte is en w de mechanische arbeid is. De interne energie is een toestandsfunctie, maar warmte en arbeid zijn padfuncties.
Wat zijn de overeenkomsten tussen statusfunctie en padfunctie?
- Beide zijn functies beschreven in de thermodynamica.
- Beide zijn eigenschappen van thermodynamische systemen.
Wat is het verschil tussen statusfunctie en padfunctie?
Statusfunctie versus padfunctie |
|
| State-functie is een thermodynamische term die wordt gebruikt om een eigenschap te noemen waarvan de waarde niet afhangt van het pad dat is gevolgd om die specifieke waarde te bereiken. | Pad-functie is een thermodynamische term die wordt gebruikt om een eigenschap te noemen waarvan de waarde afhangt van het pad dat is gevolgd om die specifieke waarde te bereiken. |
| Andere namen | |
| Statusfuncties worden ook puntfuncties genoemd. | Padfuncties worden ook procesfuncties genoemd. |
| Proces | |
| Statusfuncties zijn niet afhankelijk van het pad of proces. | Padfuncties zijn afhankelijk van het pad of proces. |
| Integratie | |
| State-functie kan worden geïntegreerd met behulp van de begin- en eindwaarden van de thermodynamische eigenschap van het systeem. | Path-functie vereist meerdere integralen en integratielimieten om de eigenschap te integreren. |
| Waarden | |
| De waarde van de statusfunctie blijft hetzelfde, ongeacht het aantal stappen. | De waarde van de padfunctie van een proces met één stap verschilt van een proces met meerdere stappen. |
| Voorbeelden | |
| Statusfuncties omvatten entropie, enthalpie, massa, volume, temperatuur, enz. | Padfuncties omvatten warmte en mechanisch werk. |
Samenvatting – Statusfunctie versus padfunctie
Statusfunctie en padfunctie zijn twee vormen van thermodynamische uitdrukkingen die verschillende eigenschappen van thermodynamische systemen geven. Deze voorwaarden verschillen van elkaar; het belangrijkste verschil tussen statusfunctie en padfunctie is dat statusfuncties niet afhankelijk zijn van het pad of proces, terwijl padfuncties afhankelijk zijn van pad of proces.
