توابع حالت و مسير

يك فرآيند يا يك تغيير حالت ممكن است از مسيرهاي 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  و ... و براي توابع مسير مي توان گرما () و كار ()را در نظر گرفت. توابع حالت در واقع همان توابع يا متغير هاي ترموديناميكي هستند. شكل زير را در نظر بگيريد:

در شكل بالا با تغيير مسير مقادير توابع مسير مثل  و  ممكن است تغيير كنند، اما مقادير مربوط به تغييرات توابع حالت ( اختلاف مقدار در دو حالت اوليه و ثانويه) مستقل از مسير است و تغيير نمي كنند.

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

تمرين : يك فرآيند چرخه اي دلخواه در نظر بگيريد. براي اين فرآيند مقدار ، ، ،  و  را چگونه با صفر مقايسه مي كنيد؟

 

 

 

 

 

*****

درمورد توابع مسير مثل  و  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)،  و اگر فرآيند همراه با انتقال گرما از محيط به سيستم باشد ( فرآيند گرماگير)  خواهد بود. اگر درطول فرآيند سيستم روي محيط كار انجام دهد و سیستم به محيط انرژي بدهد،  و اگر محيط روي سيستم كار را انجام دهد و سیستم از محيط انرژي بگيرد،  خواهد بود.

 

 

 

 

 

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||