ベストアンサー
2つの状態で空気やその他のことを考えてみましょう。最初は状態1で、最後に状態2です。状態1から2までのプロセスには、ある程度の作業があります。ここで、最初と最後の状態を考慮するだけで、どのような作業が行われたかを教えてください。
このように。
完了した作業の答えを出すことはできないと確信しています。パスがわからないためです。プロセス中に続きます。
ここでこれを検討します。
このように、状態1と状態2の間に任意の数のパスを設定できます。パスごとに実行される作業量は異なります。
これは、作業がパス関数であるためです。パス関数とは、パスのみに依存し、初期状態と最終状態には依存しない量を意味します。例仕事、熱など。
ポイント関数は、初期状態と最終状態にのみ依存する量です。例内部エネルギー、体積、圧力など。
最終状態がわかっている場合。プロセス中にそれらの変化を見つけることができます。
あなたが行った作業は、圧力と初期および最終体積の変化の結果ではありません。実際には、積分pdvであるか、あなたの場合は積分Fdsです。 つまり、p-v曲線またはF-sの下の領域は、実際に行われた作業を表します。エリアはパスによって異なります。行われる作業は、パスにも依存する必要があります。つまり、これはパス関数です。
これを考えてみましょう。
したがって、同じ初期状態と最終状態の場合、パスに応じて異なる領域があります。したがって、実行される作業は常にパスに依存し、パス関数です。
回答
熱はシステムの固有のプロパティではないため、状態関数ではありません。
状態関数であるすべての特性（圧力、体積、内部エネルギー、温度、エントロピーなど）について考えます。これらはすべて、その特定の物質の固有の特性です。たとえば、圧力は、原子が使用する平均力です。分子が容器の壁にぶつかります。体積は、原子/分子が占める空間です。これらはすべて、その特定の物質に非常に固有です。
現在、熱と仕事は、輸送中のエネルギーの2つのモードです。 これは、エネルギーの流れがあるときにこれを説明するために使用することを意味します。熱と仕事は材料が何であるかを気にしません。熱と仕事の伝達が境界を越えて発生する場合、境界の反対側にどのような物質があるかは重要ではありません。
熱と仕事は、システムに変化があった場合にのみエネルギーとして定義されます。システムの境界を越えて流れます。熱または仕事が境界を越えてシステムに入ると、それらはシステムの特性である内部エネルギーとして現れます。システムの変化が止まった後、熱と仕事はもはや何の意味もありません。状態を知るために必要なのは内部エネルギーだけです。
経路機能であるため、熱と仕事はシステムがたどる経路によって定義されます。ポイント1からポイント2。システムを状態1から状態2に移行する方法に応じて、熱と仕事の相互作用は変化しますが、違いは内部エネルギーを表すため、違いは同じです。
最初の法則から、\ delta Q = dU + \ delta W
dU = \ delta Q- \ delta W
\ deltaQと\ delta Wはパスに依存しますが、 、それらの違いは同じです。つまり、ポイント関数であるdUです。
ポイント1からポイント2に到達するには、これを実行する方法がたくさんあり、それぞれに対応して\ deltaQと\ deltaWは異なります。
（画像提供-Google）
パスごとに、 QとWは異なりますが、P\_1、P\_2、V\_1、V\_2は常に同じです。