Función d'estáu

En termodinámica, una función d'estáu ye una magnitú física macroscópica que caracteriza'l estáu d'un sistema n'equilibriu, y que nun depende de la forma en que'l sistema llegó a dichu estáu. Dau un sistema termodinámicu n'equilibriu puede escoyese un númberu finito de variables d'estáu, tal que los sos valores determinen unívocamente l'estáu del sistema.

Función d'estáu
Propiedaes intensives y estensives y variable de estado (es)

El valor d'una función d'estáu namái depende del estáu termodinámicu actual en que s'atope'l sistema, ensin importar cómo llegó a él. Esto significa que si, nun intre dau, tenemos dos sistemes termodinámicos n'equilibriu con n graos de llibertá y midimos un mesmu valor de n funciones d'estáu independientes, cualesquier otra función d'estáu va tener el mesmu valor en dambos sistemes con independencia del valor de les variables n'intres anteriores. Polo xeneral, los sistemes fuera del equilibriu nun pueden ser representaos por un númberu finito de graos de llibertá, y la so descripción ye muncho más complexa.

Variables d'estáu

Delles variables d'estáu d'un sistema n'equilibriu son

• la enerxía interna
• la presión
• la temperatura
• el volume
• la entalpía
• la entropía
• la densidá
• la polarización
• la enerxía llibre de Gibbs

Ecuación d'estáu

Cada sistema o tipu de "sustancia" carauterizar por una ecuación d'estáu o ecuación constitutiva que rellaciona dalgunes de les variables d'estáu ente sigo, yá que, como se dixo, los sistemes n'equilibriu termodinámicu tienen un númberu finito de graos de llibertá acordies cola regla de les fases de Gibbs.

Carauterización matemática

El conxuntu d'estaos d'equilibriu puede representase como una variedá diferenciable ${\mathcal {Y}}$ de dimensión n (espaciu d'estaos d'equilibriu). Una función d'estáu ye cualquier magnitú definida como una función real sobre dicha variedá: $M:{\mathcal {Y}}\to \mathbb {R}$. Nótese que'l calor intercambiáu, por casu nun almite una representación asina, yá que polo xeneral va ser una función de la curva que siga'l procesu $C\subset {\mathcal {Y}}$. Nesi sentíu les "diferenciales exactes" corresponder con 1-formas exactes definíes sobre l'espaciu cotagente a la variedá diferenciable ${\mathcal {Y}}$, ente que les "diferenciales inexactes" corresponder con una 1-forma que nun ye exacta. La integral de 1-forma non exacta polo xeneral va depender del camín a diferencia de lo qu'asocede coles 1-formes exactes. Nótese que na terminoloxía de formes diferenciales les variables d'estáu son precisamente les 0-formes definíes sobre l'espaciu d'estaos d'equilibriu.

Dau un conxuntu de más de n funciones d'estáu, non toes pueden ser independientes, polo qu'una función d'estáu ye una rellación funcional ente elles. Pol teorema de la función implícita un conxuntu de m > n funciones d'estáu diferenciables que satisfaen la ecuación constitutiva pueden ser convertíes nuna parametrización llocal del espaciu d'estaos ${\mathcal {Y}}$.

Ver tamién

• Potencial termodinámicu

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Función d'estáu.

• Datos: Q230937
• Multimedia: State functions