Beste Antwort
Betrachten wir Luft oder etwas anderes in zwei Zuständen. Zunächst in Zustand 1 und schließlich in Zustand 2. Während Während des Prozesses von Zustand 1 bis 2 ist eine gewisse Menge an Arbeit erledigt. Nun ist meine Frage, können Sie mir sagen, was die Arbeit ist, indem Sie einfach den Anfangs- und Endzustand betrachten.
So.
Ich bin sicher, dass Sie die Antwort für die geleistete Arbeit nicht geben können. Weil Sie den Pfad nicht kennen während des Prozesses befolgt.
Betrachten Sie dies nun.
Auf diese Weise können Sie eine beliebige Anzahl von Pfaden zwischen den Zuständen eins und zwei haben. Für jeden Pfad wird eine andere Menge an Arbeit erledigt.
Dies liegt daran, dass Arbeit eine Pfadfunktion ist. Pfadfunktion bedeutet eine Größe, die nur vom Pfad abhängt, nicht jedoch vom Anfangs- und Endzustand. Ex. Arbeit, Wärme usw.
Eine Punktfunktion ist eine Größe, die nur vom Anfangs- und Endzustand abhängt. Ex. Interne Energie, Volumen, Druck usw.
Wenn Sie die Endzustände kennen. Sie können ihre Änderung während eines Prozesses feststellen.
Wie Sie gefragt haben, ist die geleistete Arbeit nicht das Produkt von Druck und Änderung des Anfangs- und Endvolumens. Tatsächlich ist es integrales pdv oder in Ihrem Fall integrales Fds. Das bedeutet, dass die Fläche unter der p-v-Kurve oder F-s tatsächlich die geleistete Arbeit darstellt. Da die Fläche vom Weg abhängt. Die geleistete Arbeit muss auch vom Pfad abhängen. Es ist also eine Pfadfunktion.
Betrachten Sie dies nun.
Daher hat es für denselben Anfangs- und Endzustand je nach Pfad unterschiedliche Bereiche. Die geleistete Arbeit hängt also immer von einem Pfad ab und ist eine Pfadfunktion.
Antwort
Wärme ist keine Zustandsfunktion, da sie keine intrinsische Eigenschaft eines Systems ist.
Denken Sie an alle Eigenschaften, die Zustandsfunktionen sind – Druck, Volumen, innere Energie, Temperatur, Entropie usw. All dies sind intrinsische Eigenschaften dieser bestimmten Substanz. Zum Beispiel ist Druck die durchschnittliche Kraft, mit der die Atome / Moleküle treffen auf die Wand des Gefäßes. Das Volumen ist der Raum, den die Atome / Moleküle einnehmen. All dies ist sehr spezifisch für diese bestimmte Substanz.
Jetzt sind Wärme und Arbeit zwei Arten von Energie während des Transports. Dies bedeutet, dass wir dies beschreiben, wenn ein Energiefluss stattfindet. Hitze und Arbeit kümmern sich nicht darum, was das Material ist. Wenn Wärme- und Arbeitsübertragungen über eine Grenze hinweg stattfinden, ist es unerheblich, welche Substanz sich auf der anderen Seite der Grenze befindet.
Wärme und Arbeit werden nur definiert, wenn sich das System als Energie ändert fließt über die Grenze eines Systems. Sobald Wärme oder Arbeit die Grenze überschreiten und in das System eintreten, manifestieren sie sich selbst als interne Energie , die eine Eigenschaft des Systems ist. Nachdem die Änderung im System aufgehört hat, haben Wärme und Arbeit nichts mehr zu bedeuten. Wir benötigen nur interne Energie, um den Zustand zu kennen.
Als Pfadfunktionen werden Wärme und Arbeit durch den Pfad definiert, den das System nimmt Punkt 1 bis Punkt 2. Abhängig davon, wie wir das System von Zustand 1 zu Zustand 2 bringen, würde sich die Wärme- und Arbeitswechselwirkung ändern, aber ihre Differenz wäre dieselbe, da ihre Differenz die innere Energie darstellt.
Nach dem ersten Gesetz ist \ delta Q = dU + \ delta W
dU = \ delta Q – \ delta W
, obwohl \ delta Q und \ delta W vom Pfad abhängen Ihr Unterschied wäre der gleiche, dh dU, das eine Punktfunktion ist.
Um von Punkt 1 zu Punkt 2 zu gelangen, gibt es viele Möglichkeiten, dies zu tun, und für jede entsprechend \ delta Q und \ delta W wäre anders.
(Mit freundlicher Genehmigung von Google)
Für jeden Pfad Q und W wären unterschiedlich, während P\_1, P\_2, V\_1 und V\_2 immer gleich wären.