Funkcja procesu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Funkcja procesu (funkcja drogi) – funkcja termodynamiczna zależna od historii układu (procesu termodynamicznego). Zmiana wartości funkcji procesu zależy od sposobu w jaki ta zmiana została zrealizowana. Przykładami funkcji procesu są ciepło i praca.

Zmienna intensywna, wielkość intensywna lub parametr intensywny w fizyce i chemii to dowolna wielkość fizyczna, która nie zależy od wielkości układu (rozmiary geometryczne, objętość) lub liczby cząsteczek układu, jego masy itp.Praca – skalarna wielkość fizyczna, miara ilości energii przekazywanej między układami fizycznymi w procesach mechanicznych, elektrycznych, termodynamicznych i innych.
Wykres p(V) przykładowego procesu izobarycznego.
1–2 izobaryczne rozprężanie
1–3 izobaryczne sprężanie
Pola zaznaczone na szaro oznaczają pracę wykonaną przez gaz przy rozprężaniu lub sprężaniu.

Dla nieskończenie małych zmian w układzie funkcje procesów matematycznie wyrażane są jako różniczki niezupełne, a dla procesów skończonych jako całki z różniczek po drodze zmiany procesu.

Różniczka niezupełna – w termodynamice jest pewną ilością, w szczególności ciepła Q i pracy W, które nie są funkcjami stanu i których wartość zależy od sposobu przebiegu procesu termodynamicznego. Symbol δ został pierwotnie użyty przez niemieckiego matematyka Carla Gottfrieda Neumanna w jego pracy Vorlesungen uber die mechanische Theorie der Warme wydanej w 1875 r, wskazuje, że Q i W są zależne od drogi procesu. W warunkach nieskończenie małych wielkości, pierwsza zasada termodynamiki jest w tym przypadku wyrażona następująco:Proces termodynamiczny, zwany też przemianą termodynamiczną to każda, dowolna zmiana stanu termodynamicznego układu fizycznego. Ze względu na to, że wszystkie układy niepozostające w równowadze termodynamicznej stale ulegają jakimś zmianom, ustalenie początku i końca procesów termodynamicznych jest zwykle czysto umowne i zależy od sytuacji.

gdzie: – funkcja procesu, zmienna intensywna, zmienna ekstensywna (parametr), – droga całkowania.

Zgodnie z geometryczna interpretacją całki, funkcja procesu odpowiada polu pod linią procesu w odpowiednich układach współrzędnych:

  • pracę objętościową przedstawia pole pod linią procesu w układzie współrzędnych ciśnienia w zależności od objętości p (V),
  • ciepło przedstawia pole pod linią procesu w układzie współrzędnych temperatury od entropii T (s).
  • Przykładowo, praca objętościowa jest różniczką niezupełną z ciśnienia po objętości układu:

    gdzie: – praca wykonana na układzie (różniczka niezupełna), – ciśnienie zewnętrzne, – objętość układu, – droga całkowania.

    Zobacz też[ | edytuj kod]

  • funkcja stanu
  • zmienne sprzężone (termodynamika)
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. P W Atkins, Chemia fizyczna, wyd. PWN, Warszawa 2001.
    2. Słownik fizyczny, praca zbiorowa, Państwowe Wydawnictwo „Wiedza Powszechna”, Warszawa 1984, s. 55 ​ISBN 83-214-0053-1​.




    Reklama