Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat is pad- of statushoeveelheid?

In de thermodynamica een padfunctie of toestandsfunctie verwijst naar een eigenschap of hoeveelheid die alleen afhangt van de huidige toestand van een systeem, en niet van het specifieke pad of proces dat is gevolgd om die toestand te bereiken. Padfuncties worden ook wel puntfuncties of statusvariabelen genoemd.

Voorbeelden van padfuncties zijn onder meer :

- Temperatuur (T)

- Druk (P)

- Volume (V)

- Interne energie (U)

- Enthalpie (H)

- Entropie (S)

Deze eigenschappen zijn onafhankelijk van het pad dat het systeem volgt om de huidige status te bereiken . De temperatuur van een gas blijft bijvoorbeeld hetzelfde, ongeacht of het langzaam of snel wordt verwarmd, of de druk onderweg wordt verhoogd of verlaagd.

In tegenstelling tot padfuncties zijn er ook procesfuncties of padafhankelijke grootheden die afhankelijk zijn van het specifieke pad dat het systeem volgt om een ​​bepaalde toestand te bereiken. Deze omvatten:

- Werk (W)

- Warmte (Q)

- Vrije energie (G)

Arbeid en warmte zijn procesfuncties omdat hun waarden niet alleen afhangen van de begin- en eindtoestand van het systeem, maar ook van het pad dat tussen deze toestanden wordt afgelegd. De hoeveelheid werk die wordt verricht door een gas dat tegen een zuiger uitzet, hangt bijvoorbeeld af van het feit of de uitzetting adiabatisch (geen warmteoverdracht) of isotherm (constante temperatuur) plaatsvindt.

Padfuncties zijn handig voor het beschrijven van evenwichtstoestanden en voor het uitvoeren van thermodynamische berekeningen , omdat ze de voorspelling van de eigenschappen van het systeem mogelijk maken zonder gedetailleerde kennis van het gevolgde pad. Procesfuncties daarentegen geven inzicht in de dynamiek en energieveranderingen die optreden tijdens een specifiek proces.