Funkcja stanu
W dzisiejszym świecie Funkcja stanu zyskał niespotykane dotąd znaczenie w różnych aspektach życia codziennego. Od wpływu na politykę po wpływ na technologię, obecność Funkcja stanu na scenie globalnej jest niezaprzeczalna. W tym artykule zbadamy różne wymiary, w jakich objawia się Funkcja stanu, analizując jego ewolucję w czasie i wpływ na współczesne społeczeństwo. Dzięki tej analizie będziemy mogli lepiej zrozumieć znaczenie Funkcja stanu i jego rolę w kształtowaniu dzisiejszego świata.
Funkcja stanu – funkcja zależna wyłącznie od stanu układu, czyli od aktualnych wartości jego parametrów, takich jak masa, liczność materii, temperatura, ciśnienie, objętość i inne[1].
Wartość funkcji stanu z definicji nie zależy od jego historii, tzn. tego co działo się z nim wcześniej. Wynika z tego bezpośrednio inna podstawowa własność funkcji stanu:
- Zmiana wartości funkcji stanu zależy tylko od stanu początkowego i końcowego układu, a nie od sposobu w jaki ta zmiana została zrealizowana.
Funkcja termodynamiczna zależna od historii (drogi) układu jest nazywana funkcją procesu.
Całka oznaczona różniczki zupełnej funkcji stanu przedstawia różnicę wartości funkcji w stanach odpowiadających granicom całkowania. Z zasady, że wartość funkcji stanu nie zależy od historii układu wynika, że całka oznaczona tej funkcji obliczona dla dowolnego zbioru przemian, które tworzą powtarzalny cykl jest równa 0.
W praktyce stosuje się zwykle następujące funkcje stanu:
- objętość właściwa, (v),
- energia wewnętrzna (U),
- entropia (S),
- energia swobodna A = U - TS,
- entalpia H = U + pV,
- entalpia swobodna G = U + pV - TS = H - TS,
- egzergia, (b),
- wielki potencjał kanoniczny
- potencjał chemiczny
- stężenie molowe dla reakcji chemicznych
- aktywność molowa.
Funkcje stanu są najczęściej wielkościami konceptualnymi, tj. takimi których nie możemy bezpośrednio zmierzyć i dla których określenia konieczna jest pewna procedura zawierająca różne założenia i konwencje.