Diferença chave - função de estado vs função de caminho
A termodinâmica é um importante ramo da físico-química que indica as relações termoquímicas com diferentes formas de energia e trabalho. Existem quatro leis termodinâmicas usadas para descrever o comportamento de um sistema termodinâmico. A função de estado e a função de caminho são duas maneiras de expressar diferentes propriedades termodinâmicas de sistemas. A principal diferença entre a função de estado e a função de caminho é que as funções de estado não dependem do caminho ou processo, enquanto as funções de caminho dependem do caminho ou processo. Portanto, a função de estado e a função de caminho são opostas uma à outra.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença principal
2. O que é função de estado
3. O que é função de caminho
4. Semelhanças entre a função de estado e a função de caminho
5. Comparação lado a lado - Função de estado vs função de caminho na forma tabular
6. Resumo
O que é função de estado
Função de estado é um termo termodinâmico usado para nomear uma propriedade cujo valor não depende do caminho percorrido para chegar a esse valor específico. As funções de estado também são conhecidas como funções de ponto. Uma função de estado depende apenas do estado atual do sistema termodinâmico e de seu estado inicial (independente do caminho). A função de estado de um sistema termodinâmico descreve o estado de equilíbrio desse sistema, independentemente de como o sistema chegou a esse estado.
Exemplos de funções de estado
- Massa
- Energia - entalpia, energia interna, energia livre de Gibbs, etc.
- Entropia
- Pressão
- Temperatura
- Volume
- Composição química
- Altitude
Uma função de estado depende de três coisas: a propriedade, o valor inicial e o valor final. A entalpia é uma função de estado. Ele pode ser dado como uma expressão matemática conforme abaixo.
Em que, t 1 é o estado final, t 0 é o estado inicial eh é a entalpia do sistema.
O que é função de caminho?
Função de caminho é um termo termodinâmico usado para nomear uma propriedade cujo valor depende do caminho percorrido para chegar a esse valor específico. Em outras palavras, uma função de caminho depende do caminho percorrido para alcançar um estado final a partir de um estado inicial. A função de caminho também é chamada de função de processo.
Uma função de caminho fornece valores diferentes para caminhos diferentes. Portanto, as funções de caminho têm valores variáveis dependendo da rota. Portanto, ao expressar a função de caminho matematicamente, vários integrais e limites são necessários para integrar a função de caminho.
Exemplos de funções de caminho
- Trabalho mecanico
- Calor
- Comprimento do arco
A energia interna é dada pela seguinte equação:
∆U = q + w
Em que ∆U é a variação da energia interna, q é o calor ew é o trabalho mecânico. A energia interna é uma função de estado, mas calor e trabalho são funções de caminho.
Quais são as semelhanças entre a função de estado e a função de caminho?
- Ambas são funções descritas em termodinâmica.
- Ambos são propriedades de sistemas termodinâmicos.
Qual é a diferença entre a função de estado e a função de caminho?
Artigo Diff meio antes da tabela
Função de estado vs função de caminho |
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| Função de estado é um termo termodinâmico usado para nomear uma propriedade cujo valor não depende do caminho percorrido para chegar a esse valor específico. | Função de caminho é um termo termodinâmico usado para nomear uma propriedade cujo valor depende do caminho percorrido para chegar a esse valor específico. |
| Outros nomes | |
| As funções de estado também são chamadas de funções de ponto. | As funções de caminho também são chamadas de funções de processo. |
| Processo | |
| As funções de estado não dependem do caminho ou processo. | As funções de caminho dependem do caminho ou processo. |
| Integração | |
| A função de estado pode ser integrada usando os valores iniciais e finais da propriedade termodinâmica do sistema. | A função de caminho requer múltiplos integrais e limites de integração para integrar a propriedade. |
| Valores | |
| O valor da função de estado permanece o mesmo, independentemente do número de etapas. | O valor da função de caminho de um processo de etapa única é diferente de um processo de várias etapas. |
| Exemplos | |
| As funções de estado incluem entropia, entalpia, massa, volume, temperatura, etc. | As funções do caminho incluem calor e trabalho mecânico. |
Resumo - Função de estado versus função de caminho
Função de estado e função de caminho são duas formas de expressões termodinâmicas que fornecem propriedades diferentes de sistemas termodinâmicos. Esses termos são diferentes uns dos outros; a principal diferença entre a função de estado e a função de caminho é que as funções de estado não dependem do caminho ou processo, enquanto as funções de caminho dependem do caminho ou processo.
