Wymień kilka przykładów funkcji stanu. Zaznacz wszystkie, które mają zastosowanie:
- energia wewnętrzna
- praca
- objętość
- ciśnienie
Wiem, że funkcja stanu jest niezależna od wybranej ścieżki, więc myślę, że praca i głośność są funkcjami stanu. Czy mam rację?
Komentarze
- Nie. Praca nie jest funkcją państwa. Aby być bardziej precyzyjnym, jeśli chodzi o definicję funkcji stanu, zmiana funkcji stanu ze stanu równowagi termodynamicznej A do stanu równowagi termodynamicznej B jest wyjątkowa i niezależna od wszelkich ścieżek procesu, które prowadzą układ ze stanu A do stanu B. w przypadku pracy ilość pracy wymagana do przejścia ze stanu A do stanu B zależy od ścieżki procesu i zmienia się na przykład w zależności od ilości ciepła dodanego lub usuniętego w trakcie procesu lub od tego, czy proces jest odwracalny, czy nie.
- Praca i ciepło to główne przykłady, które nie są funkcjami stanu. Główne przykłady funkcji stanu to energia wewnętrzna, entropia, entalpia, energia swobodna i energia Heimholtza.
Odpowiedź
Powiedzmy, że jedziesz do Stonehenge.
Widzisz tam dużą skałę.
Możesz obserwować stan skały.
Ale ile pracy włożono, aby przywieźć tę skałę? Jak daleko skąd się wziął kamień? Czy była to podróż w dół czy pod górę? Czy kamień był ciągnięty, przenoszony na kołach lub ciągnięty na sankach po śniegu?
Więc możesz poznać dokładny stan skały, ale nie ile pracy zostało włożone, aby doprowadzić go do tego stanu.
Dlatego praca nie jest funkcją stanu. Pozostałe dane podane w ćwiczeniu, tj. energia wewnętrzna, ciśnienie, objętość, temperatura są funkcjami stanu.
Odpowiedź
Przykłady funkcji stanu obejmują (1) energię wewnętrzną, (3) objętość i (4) ciśnienie.
Dzieje się tak, ponieważ funkcja stanu jest wartością zależną od stanu danego systemu wartość zmiany funkcji stanu jest zawsze różnicą między wartością końcową i początkową. Należy zauważyć, że wartość zależy tylko od stanu systemu, a nie od tego, w jaki sposób system doszedł do tego stanu.