Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Estat termodinàmic

Estat termodinàmic

Un estat termodinàmic és un conjunt de valors de propietats d'un sistema termodinàmic que han de ser especificats per poder reproduir el sistema. Els paràmetres individuals es coneixen com a variables d'estat, paràmetres d'estat o variables termodinàmiques.

Quan un conjunt suficient de variables termodinàmiques ha estat especificat, els valors de totes les altres propietats del sistema queden definides inequívocament. El nombre de valors necessaris per a especificar l'estat depèn del sistema, i no sempre és conegut.

Funcions d'estat

Les funcions d'estat descriuen la condició momentània d'un sistema termodinàmic. Indiferentment del camí que segueixi el sistema per anar d'un estat a un altre, el canvi total de qualsevol variable d'estat serà el mateix. Això significa que els canvis incrementals en aquestes variables són diferencials exactes. Alguns exemples de funció d'estat són l'entalpia, l'entropia, la pressió, la temperatura, el volum, etc.

Les funcions d'estat dels sistemes termodinàmics generalment tenen una certa interdependència. En l'equació d'estat d'un gas ideal, dues de les funcions d'estat poden seleccionar arbitràriament com a variables independents, i altres quantitats estadístiques es consideren com les seves funcions. La dependència entre les funcions termodinàmiques és universal.

Hi ha diversos diagrames termodinàmics que serveixen per modelar les transicions entre estats termodinàmics.

Cada sistema o tipus de substància es caracteritza per una equació d'estat o equació constitutiva que relaciona algunes de les variables d'estat entre si, ja que els sistemes en equilibri termodinàmic tenen un nombre finit de graus de llibertat d'acord amb la regla de les fases de Gibbs.

Estat d'equilibri

Els sistemes que es troben en la naturalesa solen ser dinàmics i complexos, però en molts casos els seus estats es poden descriure aproximant-se a les condicions ideals. Una d'aquestes condicions ideals és l'estat d'equilibri. A partir de moltes observacions, la termodinàmica postula que tots els sistemes que no tenen efecte en l'ambient extern tendiran a canviar per tal d'aproximar-se al estat d'equilibri.

L'estat d'equilibri és un objecte primitiu de la termodinàmica clàssica o d'equilibri, en el que s'anomena estat termodinàmic. Hi ha diversos tipus diferents d'equilibri, que corresponen a diferents variables físiques, i un sistema assoleix l'equilibri termodinàmic quan es satisfan simultàniament les condicions de tots els tipus rellevants d'equilibri.

A continuació, s'enumeren alguns tipus diferents d'equilibri.

  • Equilibri tèrmic: quan un sistema en equilibri tèrmic la temperatura a tot un sistema és uniforme, el sistema està en equilibri tèrmic.
  • Equilibri mecànic: si a cada punt dins d'un sistema donat no hi ha canvi de pressió amb el temps, i no hi ha moviment de material, el sistema està en equilibri mecànic.
  • Equilibri de fase: això passa quan la massa per a cada fase individual arriba a un valor que no canvia amb el temps.
  • Equilibri químic: en l'equilibri químic, la composició química d'un sistema s'ha estabilitzat i no canvia amb el temps.
valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 10 de juliol de 2019