Unterschied zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 13:35

Schlüsselunterschied – Zustandsfunktion vs. Pfadfunktion

Thermodynamik ist ein wichtiger Zweig der physikalischen Chemie, der die thermochemischen Beziehungen mit verschiedenen Formen von Energie und Arbeit aufzeigt. Es gibt vier thermodynamische Gesetze, die zur Beschreibung des Verh altens 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 entgegengesetzt.

Was ist eine Zustandsfunktion

Zustandsfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert nicht von dem Weg 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 Anfangszustand ab (wegunabhängig). Die Zustandsfunktion eines thermodynamischen Systems beschreibt den Gleichgewichtszustand dieses Systems, unabhängig davon, wie das System diesen Zustand erreicht hat.

Beispiele für Zustandsfunktionen

1. Masse
2. Energie – Enthalpie, innere Energie, freie Gibbs-Energie usw.
3. Entropie
4. Druck
5. Temperatur
6. Lautstärke
7. Chemische Zusammensetzung
8. Höhe

Eine Zustandsfunktion hängt von drei Dingen ab: der Eigenschaft, dem Anfangswert und dem Endwert. Enthalpie ist eine Zustandsfunktion. Er kann wie unten angegeben als mathematischer Ausdruck angegeben werden.

Dabei ist t₁ der Endzustand, t_{0 der Anfangszustand und h die Enthalpie des Systems.}

Was ist eine Pfadfunktion?

Pfadfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert von dem Weg abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird. Mit anderen Worten, eine Pfadfunktion hängt von dem Weg ab, der zum Erreichen eines Endzustands von einem Anfangszustand genommen wird. Die Pfadfunktion wird auch Prozessfunktion genannt.

Eine Pfadfunktion gibt verschiedene Werte für verschiedene Pfade. Daher haben Pfadfunktionen abhängig von der Route variable Werte. Daher sind beim mathematischen Ausdrücken der Pfadfunktion mehrere Integrale und Grenzwerte erforderlich, um die Pfadfunktion zu integrieren.

Beispiele für Pfadfunktionen

1. Mechanische Arbeiten
2. Wärme
3. 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 Wegfunktionen.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion?

• Beides sind in der Thermodynamik beschriebene Funktionen.
• Beides sind Eigenschaften thermodynamischer Systeme.

Was ist der Unterschied zwischen Zustandsfunktion und Pfadfunktion?

Zustandsfunktion vs. Pfadfunktion
Zustandsfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert nicht von dem Weg abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird.	Pfadfunktion ist ein thermodynamischer Begriff, der verwendet wird, um eine Eigenschaft zu benennen, deren Wert von dem Weg abhängt, der zum Erreichen dieses bestimmten Werts genommen wird.
Andere Namen
Zustandsfunktionen werden auch Punktfunktionen genannt.	Pfadfunktionen werden auch Prozessfunktionen genannt.
Prozess
Zustandsfunktionen hängen nicht vom Pfad oder Prozess ab.	Pfadfunktionen hängen vom Pfad oder Prozess ab.
Integration
Zustandsfunktion kann unter Verwendung der Anfangs- und Endwerte der thermodynamischen Eigenschaft des Systems integriert werden.	Pfadfunktion erfordert mehrere Integrale und Integrationsgrenzen, um die Eigenschaft zu integrieren.
Werte
Der Wert der Zustandsfunktion bleibt unabhängig von der Anzahl der Schritte gleich.	Der Wert der Pfadfunktion eines einstufigen Prozesses unterscheidet sich von einem mehrstufigen Prozess.
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 angeben. 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.