狀態函式(state function)和路徑函式(path function)的區別

狀態函數(state function)和路徑函數(path function)的區別

熱力學是物理化學的一個重要分支，它揭示了不同形式的能量和功之間的熱化學關係。有四個熱力學定律用於描述熱力學系統的行為。狀態函數和路徑函數是表示系統不同熱力學性質的兩種方式。狀態函數與路徑函數的關鍵區別在於，狀態函數不依賴於路徑或進程，而路徑函數依賴於路徑或進程。因此狀態函數和路徑函數是對立的。

狀態函數是一個熱力學術語，用於命名其值不依賴於達到該特定值的路徑的屬性。狀態函數也稱為點函數。狀態函數只依賴於熱力學系統的當前狀態及其初始狀態（與路徑無關）。熱力學系統的狀態函數描述了該系統的平衡狀態，而不管該系統是如何達到該狀態的。

一個狀態函數取決於三件事：屬性、初始值和最終值。焓是一個狀態函數。它可以作為數學表達式給出，如下所示。

狀態函數(state function)和路徑函數(path function)的區別

式中，t1為終態，t0為初始態，h為系統的焓。

路徑函數是一個熱力學術語，用於命名一個屬性，其值取決於達到該特定值的路徑。換句話說，路徑函數依賴於從初始狀態到最終狀態所採用的路徑。路徑函數也稱為過程函數。

路徑函數為不同路徑提供不同的值。因此，路徑函數根據路徑具有可變值。因此，在數學上表示路徑函數時，需要多個積分和極限來積分路徑函數。

內能由下式給出：

∆U=q+w

式中∆U是內能的變化，q是熱量，w是機械功。內能是狀態函數，而熱和功是路徑函數。

狀態函數與路徑函數
狀態函數是一個熱力學術語，用於命名其值不依賴於達到該特定值的路徑的屬性。	路徑函數是一個熱力學術語，用於命名一個屬性，其值取決於達到該特定值的路徑。
其他名稱
狀態函數也稱為點函數。	路徑函數也稱為過程函數。
過程
狀態函數不依賴於路徑或進程。	路徑函數依賴於路徑或進程。
集成
狀態函數可以用系統熱力學性質的初始值和最終值進行積分。	路徑函數需要多重積分和積分極限來積分。
價值觀
無論步驟數是多少，state函數的值都保持不變。	單步過程與多步過程的路徑函數值不同。
示例
狀態函數包括熵、焓、質量、體積、溫度等。	路徑函數包括熱功和機械功。

狀態函數和路徑函數是給出熱力學系統不同性質的兩種形式的熱力學表達式。這些術語彼此不同，狀態函數和路徑函數的關鍵區別在於狀態函數不依賴於路徑或進程，而路徑函數依賴於路徑或進程。