Негізгі айырмашылық – күй функциясы мен жол функциясы
Термодинамика – энергия мен жұмыстың әртүрлі формаларымен термохимиялық байланыстарды көрсететін физикалық химияның негізгі саласы. Термодинамикалық жүйенің әрекетін сипаттау үшін қолданылатын төрт термодинамикалық заң бар. Күй функциясы мен жол функциясы жүйелердің әртүрлі термодинамикалық қасиеттерін білдірудің екі тәсілі болып табылады. Күй функциясы мен жол функциясының негізгі айырмашылығы мынада: күй функциялары жолға немесе процеске тәуелді емес, ал жол функциялары жолға немесе процеске байланысты. Сондықтан күй функциясы мен жол функциясы бір-біріне қарама-қарсы.
Күй функциясы дегеніміз не
Күй функциясы – мәні осы нақты мәнге жету жолына тәуелді емес сипатты атау үшін қолданылатын термодинамикалық термин. Күй функциялары нүктелік функциялар ретінде де белгілі. Күй функциясы тек термодинамикалық жүйенің ағымдағы күйіне және оның бастапқы күйіне (жолдан тәуелсіз) тәуелді. Термодинамикалық жүйенің күй функциясы жүйенің сол күйге қалай келгеніне қарамастан, сол жүйенің тепе-теңдік күйін сипаттайды.
Күй функцияларының мысалдары
- Масса
- Энергия – энтальпия, ішкі энергия, Гиббс бос энергиясы, т.б.
- Энтропия
- Қысым
- Температура
- Дыбыс
- Химиялық құрамы
- Биіктік
Күй функциясы үш нәрсеге байланысты: сипат, бастапқы мән және соңғы мән. Энтальпия күй функциясы болып табылады. Оны төменде берілген математикалық өрнек ретінде беруге болады.
Мұнда t1 – соңғы күй, t0 – бастапқы күй және h – жүйенің энтальпиясы.
Жол функциясы дегеніміз не?
Жол функциясы – мәні осы нақты мәнге жету үшін алынған жолға тәуелді сипатты атау үшін қолданылатын термодинамикалық термин. Басқаша айтқанда, жол функциясы бастапқы күйден соңғы күйге жету үшін алынған жолға байланысты. Жол функциясы процесс функциясы деп те аталады.
Жол функциясы әртүрлі жолдар үшін әртүрлі мәндер береді. Демек, жол функциялары маршрутқа байланысты айнымалы мәндерге ие болады. Сондықтан жол функциясын математикалық түрде өрнектегенде жол функциясын интегралдау үшін бірнеше интегралдар мен шектеулер қажет.
Жол функцияларының мысалдары
- Механикалық жұмыс
- Қызу
- Доға ұзындығы
Ішкі энергия келесі теңдеумен берілген:
∆U=q + w
Мұнда ∆U ішкі энергияның өзгерісі, q – жылу, w – механикалық жұмыс. Ішкі энергия күй функциясы, бірақ жылу мен жұмыс жол функциясы болып табылады.
Күй функциясы мен жол функциясының қандай ұқсастықтары бар?
- Екеуі де термодинамикада сипатталған функциялар.
- Екеуі де термодинамикалық жүйелердің қасиеттері.
Күй функциясы мен жол функциясының айырмашылығы неде?
Күй функциясы және жол функциясы |
|
| Күй функциясы - мәні осы нақты мәнге жету жолына тәуелді емес сипатты атау үшін қолданылатын термодинамикалық термин. | Жол функциясы – мәні осы нақты мәнге жету жолына тәуелді сипатты атау үшін қолданылатын термодинамикалық термин. |
| Басқа атаулар | |
| Күй функциялары нүктелік функциялар деп те аталады. | Жол функциялары процесс функциялары деп те аталады. |
| Процесс | |
| Күй функциялары жолға немесе процеске байланысты емес. | Жол функциялары жолға немесе процеске байланысты. |
| Интеграция | |
| Күй функциясын жүйенің термодинамикалық қасиетінің бастапқы және соңғы мәндерін пайдаланып біріктіруге болады. | Жол функциясы сипатты біріктіру үшін бірнеше интегралдар мен интеграция шектеулерін қажет етеді. |
| Мәндер | |
| Күй функциясының мәні қадамдар санына қарамастан өзгеріссіз қалады. | Бір қадамдық процестің жол функциясының мәні көп сатылы процестен өзгеше. |
| Мысалдар | |
| Күй функцияларына энтропия, энтальпия, масса, көлем, температура, т.б. кіреді. | Жол функциялары жылу және механикалық жұмыстарды қамтиды. |
Қорытынды – күй функциясы мен жол функциясы
Күй функциясы және жол функциясы - термодинамикалық жүйелердің әртүрлі қасиеттерін беретін термодинамикалық өрнектердің екі түрі. Бұл терминдер бір-бірінен ерекшеленеді; күй функциясы мен жол функциясының негізгі айырмашылығы - күй функциялары жолға немесе процеске тәуелді емес, ал жол функциялары жолға немесе процеске байланысты.
