¿Qué es una función termodinámica?

Answer 1

En termodinámica, se puede distinguir entre funciones de puntos, funciones de estado y funciones de trayectoria.

En un sistema termodinámico, el valor de la presión es [math] P_A [/ math] y el volumen es [math] V_A [/ math] en un punto específico [math] A [/ math], y la presión tiene el valor [math] P_B [/ math] y el volumen es [math] V_B [/ math] en otro punto específico [math] B [/ math].

Las propiedades o funciones cuyos valores (o cambio de valores) dependen de los estados finales o puntos se denominan funciones de puntos. Estas son también propiedades del sistema y funciones de estado.

Una función de estado relaciona varias variables de estado o cantidades de estado, y Depende solo del estado de equilibrio actual del sistema. Las funciones de estado son independientes del camino por el cual el sistema llegó a su estado actual; Describen el estado de equilibrio de un sistema.

Ejemplos de funciones de estado termodinámico incluyen:

La energía interna, cuyo cambio se puede expresar en términos de calor y funciona como:

[math] {\ displaystyle dU = \ delta Q + \ delta W \,} [/ math]

La entalpía:

[math] {\ displaystyle H = U + pV,} [/ math]

donde [math] H [/ math] es la entalpía del sistema, [math] U [/ math] es la energía interna del sistema, [math] p [/ math] es la presión del sistema, y ​​[math ] V [/ math] es el volumen del sistema.

La energía libre de Gibbs, definida como:

[math] {\ displaystyle G (p, T) = U + pV-TS} = {\ displaystyle H-TS,} [/ math]

donde [math] T [/ math] es la temperatura y [math] S [/ math] es la entropía.

La energía libre de Helmholtz, definida como:

[math] {\ displaystyle F \ equiv U-TS.} [/ math]

Las funciones que cambian dependiendo no solo de los estados finales sino también de la ruta seguida se denominan funciones de ruta o funciones de proceso. El trabajo mecánico y el calor son ejemplos de funciones de ruta o proceso, ya que describen cuantitativamente la transición entre los estados de equilibrio de un sistema termodinámico. Estas funciones dependen de la ruta tomada para alcanzar un estado desde otro. Diferentes rutas dan diferentes cantidades.

Aquí también hay un tutorial de video instructivo sobre las funciones de punto y ruta:

Answer 2

La termodinámica es una rama de la física o ciencia física que trata con la interrelación y la conversión de diferentes formas de energía y el comportamiento de los sistemas macroscópicos en términos de ciertas cantidades básicas como presión, temperaturas, etc. Hay 4 leyes de la termodinámica que pueden explicarlo. mejor: Primera ley: establece que la cantidad de energía agregada a un sistema es igual a la suma de su aumento en la energía térmica y el trabajo realizado en el sistema … (Conservación de la energía) Segunda Ley: establece que la energía térmica no puede ser transferido de un cuerpo a una temperatura más baja a un cuerpo más alto sin agregar energía … Por lo tanto, el aire caliente del exterior puede transferir su energía a una habitación fría (aire acondicionado) Tercera Ley: establece que la entropía de un cristal puro en cero absoluto es cero … Dado que, no puede haber un sistema físico con una entropía más baja, toda entropía tiene un valor positivo de definición … (Potencia nuclear – Teorema del calor de Nernst) Ley Zeroth – afirma que de dos cuerpos están en equilibrio térmico con algún tercer cuerpo, entonces también están en equilibrio entre sí … Esta Ley tiene su nombre porque se asumió implícitamente en el desarrollo de las otras leyes y, de hecho, es más fundamental que las otras. , pero solo se estableció más tarde como una ley en sí misma … (El termómetro es la aplicación más básica de la Ley Zeroth)