Гол ялгаа – төлөв функц ба замын функц
Термодинамик бол энерги, ажлын янз бүрийн хэлбэрүүдтэй термохимийн хамаарлыг илэрхийлдэг физик химийн нэг том салбар юм. Термодинамикийн системийн зан төлөвийг тодорхойлоход ашигладаг дөрвөн термодинамик хууль байдаг. Төрийн функц ба замын функц нь системийн янз бүрийн термодинамик шинж чанарыг илэрхийлэх хоёр арга юм. Төрийн функц ба замын функц хоёрын гол ялгаа нь төлөвийн функц нь зам эсвэл процессоос хамаардаггүй, харин замын функц нь зам эсвэл процессоос хамаардаг явдал юм. Тиймээс төлөвийн функц ба замын функц нь бие биенийхээ эсрэг байдаг.
Төрийн функц гэж юу вэ
Төлөвийн функц нь тухайн тодорхой утгад хүрэх замаас хамаарахгүй шинж чанарыг нэрлэхэд хэрэглэгддэг термодинамик нэр томъёо юм. Төрийн функцийг цэгийн функц гэж бас нэрлэдэг. Төрийн функц нь зөвхөн термодинамик системийн одоогийн төлөв ба түүний анхны төлөвөөс (замаас хамааралгүй) хамаарна. Термодинамик системийн төлөвийн функц нь систем хэрхэн ийм байдалд хүрсэнээс үл хамааран тухайн системийн тэнцвэрийн төлөвийг тодорхойлдог.
Төрийн функцүүдийн жишээ
- Масс
- Энерги – энтальпи, дотоод энерги, Гиббсийн чөлөөт энерги гэх мэт.
- Энтропи
- Даралт
- Температур
- Эзлэхүүн
- Химийн найрлага
- Өндөр
Төрийн функц нь шинж чанар, анхны утга, эцсийн утга гэсэн гурван зүйлээс хамаарна. Энтальпи бол төлөв байдлын функц юм. Үүнийг доор өгөгдсөн математик илэрхийлэл болгон өгч болно.
Үүнд t1 нь эцсийн төлөв, t0 нь анхны төлөв, h нь системийн энтальпи юм.
Замын функц гэж юу вэ?
Замын функц нь тухайн тодорхой утгад хүрэх замаас хамаарах үнэ цэнэ нь өмчийг нэрлэхэд хэрэглэгддэг термодинамик нэр томъёо юм. Өөрөөр хэлбэл, замын функц нь анхны төлөвөөс эцсийн төлөвт хүрэх замаас хамаарна. Замын функцийг мөн процессын функц гэж нэрлэдэг.
Замын функц нь өөр өөр замд өөр утгыг өгдөг. Тиймээс замын функцууд нь маршрутаас хамааран хувьсах утгатай байдаг. Тиймээс замын функцийг математикийн аргаар илэрхийлэхэд замын функцийг интегралдуулахын тулд олон интеграл болон хязгаар шаардлагатай.
Замын функцуудын жишээ
- Механик ажил
- Халаах
- Нумын урт
Дотоод энергийг дараах тэгшитгэлээр олно:
∆U=q + w
Үүнд ∆U нь дотоод энергийн өөрчлөлт, q нь дулаан, w нь механик ажил юм. Дотоод энерги нь төлөв байдлын функц боловч дулаан ба ажил нь замын функц юм.
Төрийн функц ба замын функцийн хооронд ямар төстэй зүйл байдаг вэ?
- Хоёулаа термодинамикт тодорхойлсон функцууд.
- Хоёулаа термодинамик системийн шинж чанарууд.
Төрийн функц ба зам функц хоёрын ялгаа юу вэ?
Төрийн функц ба Замын функц |
|
| Төлөвийн функц нь тухайн тодорхой утгад хүрэх замаас хамаарахгүй шинж чанарыг нэрлэхэд хэрэглэгддэг термодинамик нэр томъёо юм. | Замын функц нь тухайн тодорхой утгад хүрэх замаас хамаарах үнэ цэнэ нь өмчийг нэрлэхэд хэрэглэгддэг термодинамик нэр томъёо юм. |
| Бусад нэр | |
| Төлөвийн функцийг мөн цэгийн функц гэж нэрлэдэг. | Замын функцийг процессын функц гэж бас нэрлэдэг. |
| Процесс | |
| Төлөвийн функцууд нь зам эсвэл процессоос хамаардаггүй. | Замын функцууд нь зам эсвэл процессоос хамаарна. |
| Интеграци | |
| Төрийн функцийг системийн термодинамик шинж чанарын анхны болон эцсийн утгыг ашиглан нэгтгэж болно. | Замын функц нь өмчийг нэгтгэхийн тулд олон интеграл болон интеграцийн хязгаарыг шаарддаг. |
| Утга | |
| Төрийн функцийн утга нь алхамын тооноос үл хамааран ижил хэвээр байна. | Нэг алхамт үйл явцын замын функцын утга нь олон шатлалт процессоос өөр байна. |
| Жишээ | |
| Төрийн функцэд энтропи, энтальпи, масс, эзэлхүүн, температур гэх мэт орно. | Замын үйл ажиллагаанд дулаан болон механик ажил орно. |
Хураангуй – Төрийн функц ба Замын функц
Төлөвийн функц ба замын функц нь термодинамик системийн өөр өөр шинж чанарыг өгдөг термодинамик илэрхийллийн хоёр хэлбэр юм. Эдгээр нэр томъёо нь бие биенээсээ ялгаатай; төлөвийн функц ба замын функцийн гол ялгаа нь төлөвийн функц нь зам эсвэл процессоос хамаардаггүй, харин замын функцүүд зам эсвэл процессоос хамаардаг.
