熱力学は物理化学の重要な一分野であり、さまざまなエネルギーと仕事の熱化学的な関係を明らかにするものである。熱力学系の挙動を記述するために用いられる熱力学の法則は4つある。状態関数と経路関数は、系の異なる熱力学的特性を表現する2つの方法である。状態関数とパス関数の大きな違いは、状態関数がパスやプロセスに依存しないのに対して、パス関数は依存することである。このように、状態関数と経路関数は相反するものである...。
公式行事とパス機能の違い
熱力学は物理化学の重要な一分野であり、さまざまなエネルギーと仕事の熱化学的な関係を明らかにするものである。熱力学系の挙動を記述するために用いられる熱力学の法則は4つある。状態関数と経路関数は、系の異なる熱力学的特性を表現する2つの方法です。状態関数とパス関数の大きな違いは、状態関数がパスやプロセスに依存しないのに対して、パス関数は依存することである。したがって、状態関数と経路関数は相反するものである。
カタログ
1. 概要と主な相違点 2. 状態関数とは 3. パス関数とは 4. 状態関数とパス関数の類似点 5. 横並びの比較 - 状態関数とパス関数の表形式 6. まとめ
公式行事は何ですか？
状態関数は、その値が特定の値に至る経路に依存しない特性を名付けるために用いられる熱力学的な用語である。状態関数は、点関数とも呼ばれる。状態関数は、熱力学系の現在の状態とその初期状態のみに依存する（経路には依存しない）。熱力学系の状態関数は、その系がどのようにしてその状態に至ったかにかかわらず、その系の平衡状態を記述するものである。
ステータス機能の例
- 質量
- エネルギー - エンタルピー、内部エネルギー、ギブス自由エネルギーなど。
- エントロピ
- 圧力
- 温度
- ボリューム
- 化学成分
- 高度
状態関数は、プロパティ、初期値、最終値の3つに依存する。エンタルピーは状態関数である。以下のように数式として与えることができる。
ここで、t1 は最終状態、t0 は初期状態、h は系のエンタルピーである。
パス機能は何ですか？
経路関数とは、熱力学的な用語で、その値が特定の値に到達するまでの経路に依存する特性の名称として使用される。つまり、経路関数は、初期状態から最終状態までの経路に依存する。パス関数は、プロセス関数とも呼ばれます。
パス関数は、パスによって異なる値を提供します。そのため、パス関数はパスに応じた可変値を持つ。そのため、経路関数を数学的に表現する場合、経路関数を積分するために複数の積分と極限が必要となる。
パス関数の例
- 機械加工
- 熱
- アーク長
内部エネルギーは次の式で与えられる。
∆ΔU=q+w
ここで、∆U は内部エネルギーの変化、q は熱、w は機械的仕事である。内部エネルギーは状態関数であり、熱と仕事は経路関数である。
公式行事とパス機能の共通点
- どちらも熱力学で記述される機能である。
- どちらも熱力学系の性質である。
公式行事とパス機能の違い
| 状態関数とパス関数 |
| 状態関数は、その値が特定の値に至る経路に依存しない特性を名付けるために用いられる熱力学的な用語である。 |
経路関数とは、熱力学的な用語で、その値が特定の値に到達するまでの経路に依存する特性の名称として使用される。 |
| その他の名称 |
| 状態関数は、点関数とも呼ばれる。 |
パス関数は、プロセス関数とも呼ばれます。 |
| プロセス |
| 状態関数は、パスやプロセスに依存しない。 |
パス関数は、パスまたはプロセスに依存します。 |
| 統合化 |
| 状態関数は、系の熱力学的特性の初期値および最終値を用いて積分することができる。 |
経路関数は、積分するために複数の積分と積分限界が必要です。 |
| 価値観 |
| 状態関数の値は、ステップ数に関係なく同じになります。 |
シングルステップのプロセスは、マルチステップのプロセスとパス関数の値が異なります。 |
| 例 |
| 状態関数には、エントロピー、エンタルピー、質量、体積、温度などがあります。 |
パス機能には、熱的な仕事と機械的な仕事の両方が含まれます。 |
概要 - 公式行事 vs. パス機能
状態関数と経路関数は、熱力学系の異なる性質を与える熱力学式の2つの形式である。この用語は互いに異なり、状態関数とパス関数の重要な違いは、状態関数がパスやプロセスに依存しないのに対して、パス関数は依存することである。
引用
