Risposta migliore
Consideriamo un po daria o qualsiasi altra cosa in due stati. Inizialmente allo stato 1 e infine allo stato 2. Durante il processo dallo stato 1 allo stato 2, cè una certa quantità di lavoro svolto. Ora la mia domanda è: puoi dirmi qual è il lavoro svolto considerando semplicemente gli stati iniziale e finale.?
In questo modo.
Sono sicuro che non puoi dare la risposta per il lavoro svolto. Perché non conosci il percorso seguito durante il processo.
Ora considera questo.
In questo modo puoi avere un numero qualsiasi di percorsi tra gli Stati uno e due. Ogni percorso avrà una quantità di lavoro diversa.
È perché il lavoro è una funzione di percorso. Per funzione Path si intende una quantità che dipende solo dal percorso ma non dagli stati iniziale e finale. Ex. Lavoro, calore ecc.
Una funzione punto è una quantità che dipende solo dagli stati iniziale e finale. Ex. Energia interna, volume, pressione ecc.
Se conosci gli stati finali. Puoi trovare il loro cambiamento durante un processo.
Come hai chiesto, il lavoro svolto non è il prodotto della pressione e del cambiamento nel volume iniziale e finale. In realtà è pdv integrale o nel tuo caso è Fds integrale. Ciò significa che larea sotto la curva p-v o F-s rappresenta effettivamente il lavoro svolto. Poiché larea dipende dal percorso. Il lavoro svolto deve dipendere anche dal percorso. Quindi, è una funzione di percorso.
Ora considera questo.
Quindi, per gli stessi stati iniziale e finale, ha aree diverse a seconda del percorso. Quindi, il lavoro svolto dipende sempre da un percorso ed è una funzione di percorso.
Risposta
Il calore non è una funzione di stato perché non è una proprietà intrinseca di un sistema.
Pensa a tutte le proprietà che sono funzioni di stato – pressione, volume, energia interna, temperatura, entropia ecc. Tutte queste sono proprietà intrinseche di quella particolare sostanza. Ad esempio, la pressione è la forza media con cui gli atomi / le molecole colpiscono la parete del vaso. Il volume è lo spazio occupato dagli atomi / molecole. Tutti questi sono molto specifici per quella particolare sostanza.
Ora il calore e il lavoro sono due modalità di energia in transito. Ciò significa che questo è ciò che usiamo per descrivere quando cè un flusso di energia. Il calore e il lavoro non si preoccupano di quale sia il materiale. Quando i trasferimenti di calore e lavoro avvengono attraverso un confine, è irrilevante quale sostanza ci sia dallaltra parte del confine.
Il calore e il lavoro sono definiti solo quando cè un cambiamento nel sistema, come lenergia scorre attraverso i confini di un sistema. Una volta che il calore o il lavoro attraversano il confine ed entrano nel sistema, si manifestano come energia interna, che è una proprietà del sistema. Dopo che il cambiamento nel sistema è cessato, il calore e il lavoro non significano più nulla, abbiamo solo bisogno di energia interna per conoscere lo stato.
Essendo funzioni di percorso, calore e lavoro sono definiti dal percorso da cui prende il sistema dal punto 1 al punto 2. A seconda di come portiamo il sistema dallo stato 1 allo stato 2, linterazione tra calore e lavoro cambierebbe, ma la loro differenza sarebbe la stessa, poiché la loro differenza rappresenta lenergia interna.
Dalla prima legge, \ delta Q = dU + \ delta W
dU = \ delta Q – \ delta W
Anche se \ delta Q e \ delta W dipendono dal percorso , la loro differenza sarebbe la stessa, cioè dU che è una funzione punto.
Per andare dal punto 1 al punto 2, ci sono molti modi in cui possiamo farlo, e per ciascuno, corrispondentemente \ delta Q e \ delta W sarebbe diverso.
(Immagine per gentile concessione di Google)
Per ogni percorso, Q e W sarebbero diversi, mentre P\_1, P\_2, V\_1 e V\_2 sarebbero sempre gli stessi.