Hvad er sti- eller tilstandsmængde?

I termodynamik, en stifunktion eller tilstandsfunktion refererer til en egenskab eller mængde, der kun afhænger af den aktuelle tilstand af et system, og ikke af den specifikke vej eller proces, der tages for at nå denne tilstand. Stifunktioner er også kendt som punktfunktioner eller tilstandsvariable.

Eksempler på stifunktioner omfatter :

- Temperatur (T)

- Tryk (P)

- Volumen (V)

- Intern energi (U)

- Entalpi (H)

- Entropi (S)

Disse egenskaber er uafhængige af den sti, som systemet tager for at nå dets nuværende tilstand . For eksempel forbliver temperaturen på en gas den samme, uanset om den blev opvarmet langsomt eller hurtigt, eller om trykket blev øget eller faldet undervejs.

I modsætning til stifunktioner er der også procesfunktioner eller stiafhængige størrelser som afhænger af den specifikke vej, som systemet tager for at nå en given tilstand. Disse omfatter:

- Arbejde (W)

- Varme (Q)

- Fri energi (G)

Arbejd og varme er procesfunktioner, fordi deres værdier ikke kun afhænger af systemets begyndelses- og sluttilstand, men også af vejen mellem disse tilstande. For eksempel afhænger mængden af ​​arbejde, der udføres af en gas, der ekspanderer mod et stempel, af, om ekspansionen sker adiabatisk (ingen varmeoverførsel) eller isotermisk (konstant temperatur).

Stifunktioner er nyttige til at beskrive ligevægtstilstande og til at udføre termodynamiske beregninger , da de giver mulighed for forudsigelse af systemets egenskaber uden detaljeret kendskab til den valgte vej. Procesfunktioner giver på den anden side indsigt i de dynamikker og energiændringer, der opstår under en specifik proces.