Funkcja stanu

Funkcja stanu – funkcja zależna wyłącznie od stanu układu, czyli od aktualnych wartości jego parametrów, takich jak masa, liczność materii, temperatura, ciśnienie, objętość i inne.

Wartość funkcji stanu z definicji nie zależy od jego historii, tzn. tego co działo się z nim wcześniej. Wynika z tego bezpośrednio inna podstawowa własność funkcji stanu:

Zmiana wartości funkcji stanu zależy tylko od stanu początkowego i końcowego układu, a nie od sposobu w jaki ta zmiana została zrealizowana.

Funkcja termodynamiczna zależna od historii (drogi) układu jest nazywana funkcją procesu.

Całka oznaczona różniczki zupełnej funkcji stanu przedstawia różnicę wartości funkcji w stanach odpowiadających granicom całkowania. Z zasady, że wartość funkcji stanu nie zależy od historii układu wynika, że całka oznaczona tej funkcji obliczona dla dowolnego zbioru przemian, które tworzą powtarzalny cykl jest równa 0.

W praktyce stosuje się zwykle następujące funkcje stanu:

1. objętość właściwa, (v),
2. energia wewnętrzna (U),
3. entropia (S),
4. energia swobodna A = U - TS,
5. entalpia H = U + pV,
6. entalpia swobodna G = U + pV - TS = H - TS,
7. egzergia, (b),
8. wielki potencjał kanoniczny $\Omega =F-\mu N$
9. potencjał chemiczny
10. stężenie molowe dla reakcji chemicznych
11. aktywność molowa.

Funkcje stanu są najczęściej wielkościami konceptualnymi, tj. takimi których nie możemy bezpośrednio zmierzyć i dla których określenia konieczna jest pewna procedura zawierająca różne założenia i konwencje.

Zobacz też

• równanie stanu
• proces termodynamiczny
• funkcja procesu
• zmienne sprzężone

Bibliografia

• F. Reif, Fizyka statystyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973
• A. K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 1, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1976, str. 478-536

Linki zewnętrzne

• Funkcja stanu a funkcja przemiany | Łatfizna. Łatwa nauka fizyki.[1] - film na YouTube