Tillståndsstorhet
From Wikipedia, the free encyclopedia
Tillståndsfunktion eller tillståndsstorhet är inom termodynamiken en kvantitet för ett systems tillstånd (inom statistisk mekanik, m.m.) som relaterar flera tillståndsvariabler eller tillståndskvantiteter (som beskriver jämviktstillstånd i ett system) som endast beror på det aktuella termodynamiska jämviktstillståndet av systemet[1] (till exempel gas, flytande, fast, kristall eller emulsion), inte vägen som systemet har tagit för att nå det tillståndet. En tillståndsfunktion beskriver jämviktstillstånd i ett system, och beskriver därmed också typen av system. En tillståndsvariabel är vanligtvis en tillståndsfunktion så bestämningen av andra tillståndsvariabelvärden vid ett jämviktstillstånd bestämmer också värdet av tillståndsvariabeln som tillståndsfunktionen i det tillståndet. Ideala gaslagen är ett bra exempel. I denna lag är en tillståndsvariabel (till exempel tryck, volym, temperatur, entalpi eller mängden ämne i ett gasformigt jämviktssystem) en funktion av andra tillståndsvariabler och betraktas därför som en tillståndsfunktion. En tillståndsfunktion kan också beskriva antalet av en viss typ av atomer eller molekyler i gasform, flytande eller fast form i en heterogen eller homogen blandning, eller mängden energi som krävs för att skapa ett sådant system eller ändra systemet till ett annat jämviktstillstånd.
Intern energientalpi och entropi är exempel på tillståndskvantiteter eller tillståndsfunktioner eftersom de kvantitativt beskriver ett jämviktstillstånd för ett termodynamiskt system, oavsett hur systemet har kommit till det tillståndet. Däremot är mekaniskt arbete och värme processkvantiteter eller vägfunktioner eftersom deras värden beror på en specifik "övergång" (eller "väg") mellan två jämviktstillstånd som ett system har tagit för att nå det slutliga jämviktstillståndet. Värme (i vissa diskreta mängder) kan beskriva en tillståndsfunktion som entalpi, men i allmänhet beskriver den inte riktigt systemet om det inte definieras som tillståndsfunktionen för ett visst system, och således beskrivs entalpi av en mängd värme. Detta kan även gälla entropi när värme jämförs med temperatur.[2]