توابع حالت و مسير

يك فرآيند يا يك تغيير حالت ممكن است از مسير هاي مختلفي انجام شود. توابع حالت توابعي هستند كه به يك حالت نسبت داده مي شوند ( براي هر حالت، تابع حالت يك مقدار بخصوص دارد) و موقع تغيير حالت ممكن است تغییر كنند و مقدار تغييرات آنها فقط به حالت اوليه و حالت ثانويه بستگي دارد و مستقل از مسيري است كه سيستم توسط آن از حالت اوليه به حالت ثانويه مي رود. در مقابل توابع حالت، توابع مسير را داريم كه به يك مسير نسبت داده ميشوند و براي مسير هاي مختلف بين حالت هاي اوليه و ثانويه يكسان ممكن است مقادير متفاوتي داشته باشند. بعنوان مثال براي توابع حالت مي توان دما، فشار، حجم، آنتالپی، انرژی درونی و ... و براي توابع مسير مي توان گرما (q) و كار (w) را در نظر گرفت. توابع حالت در واقع همان توابع يا متغير هاي ترموديناميكي هستند.

دقت داشته باشيد كه استفاده از واژه تغيير يا delta براي توابع حالت معني دارد، در حاليكه براي توابع مسير فاقد معني است.

درمورد توابع مسير مثل گرما (q) و كار (w) علامت مثبت به معناي ورود انرژي به سيستم و علامت منفي به معناي خروج انرژي از سيستم است. اگر فرآيند همراه با انتقال گرما از سيستم به محيط باشد (فرآيند گرماده)، گرما (q) کوچکتر از صفر و اگر فرآيند همراه با انتقال گرما از محيط به سيستم باشد ( فرآيند گرماگير) گرما (q) بزرگتر از صفر خواهد بود. اگر درطول فرآيند سيستم روي محيط كار انجام دهد و سیستم به محيط انرژي بدهد، كار (w) کوچکتر از صفر و اگر محيط روي سيستم كار را انجام دهد و سیستم از محيط انرژي بگيرد، كار (w) بزرگتر از صفر خواهد بود.