Angiv nogle eksempler på tilstandsfunktioner. Marker alt, hvad der gælder:
- intern energi
- arbejde
- volumen
- pres
Jeg ved, at en tilstandsfunktion er uafhængig af den vej, der er taget, så jeg tror, at arbejde og volumen er tilstandsfunktioner. Har jeg ret?
Kommentarer
- Nej. Arbejde er ikke en statsfunktion. For at være mere præcis omkring definitionen af en tilstandsfunktion er ændringen i en tilstandsfunktion fra termodynamisk ligevægtstilstand A til termodynamisk ligevægtstilstand B unik og uafhængig af alle processtier, der fører systemet fra tilstand A til tilstand B. I i tilfælde af arbejde afhænger mængden af arbejde, der kræves for at komme fra tilstand A til tilstand B, af processtien og varierer f.eks. med den mængde varme, der tilsættes eller fjernes under processen, eller hvis processen er reversibel eller ej.
- Arbejde og varme er vigtige eksempler, der ikke er tilstandsfunktioner. Større eksempler på tilstandsfunktioner er intern energi, entropi, entalpi, fri energi og Heimholtz-energi.
Svar
Lad os sige, at du går til Stonehenge.
Du ser en stor klippe der.
Du kan observere klippens tilstand.
Men hvor meget arbejde blev der gjort for at bringe klippen derhen? Hvor langt væk kom klippen fra? Var det en ned ad bakke eller op ad bakke? blev stenen trukket, flyttet med hjul eller trukket på en slæde over sne?
Så du kan kende klodens nøjagtige tilstand, men ikke hvor meget arbejde der blev gjort for at bringe det til den tilstand.
Derfor er arbejde ikke en tilstandsfunktion. De andre, der gives i øvelsen, dvs. intern energi, tryk, volumen, temperatur er alle tilstandsfunktioner.
Svar
Eksempler på tilstandsfunktion inkluderer (1) intern energi, (3) volumen og (4) tryk.
Dette skyldes, at en tilstandsfunktion er en værdi, der afhænger af det pågældende systems tilstand værdien af en ændring i en tilstandsfunktion er altid forskellen mellem den endelige og den indledende værdi. Det er vigtigt at bemærke, at værdien kun afhænger af systemets tilstand, ikke af hvordan systemet ankom til den tilstand.