Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Què és un estat termodinàmic?

Què és un estat termodinàmic?

Un estat termodinàmic és un conjunt de variables d'un sistema termodinàmic que cal especificar per poder reproduir el sistema. Els paràmetres individuals són coneguts 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 especificar l'estat depèn del sistema, i no sempre és conegut.

Què és una funció d?estat?

Les funcions destat descriuen la condició momentània dun sistema termodinàmic. Indiferentment del camí que segueixi un procés termodinàmic per anar d‟un estat a un altre, el canvi total de qualsevol variable d‟estat serà el mateix. Això vol dir que els canvis incrementals en aquestes variables són diferencials exactes.

Alguns exemples de funció d‟estat són: l‟entalpia, l‟entropia, l‟energia interna, la pressió, la temperatura, el volum específic, etc.

Aquests valors poden ser tant magnituds intensives com extensives.

Les funcions d'estat dels sistemes tenen generalment una certa dependència entre elles. 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. Això és perquè els sistemes en equilibri tenen un nombre finit de graus de llibertat d'acord amb la regla de les fases de Gibbs.

Estat d'equilibri termodinàmic

Els sistemes que es troben a la natura solen ser dinàmics i complexos. En molts casos, els seus estats es poden descriure aproximant-se a les condicions ideals.

Una daquestes condicions ideals és lestat dequilibri. Les lleis de la termodinàmica postulen que tots els sistemes aïllats tendiran a canviar per tal d'aproximar-se a l'estat d'equilibri.

L'estat d'equilibri és un objecte primitiu de la termodinàmica clàssica o d'equilibri, en què s'anomena estat termodinàmic. Hi ha diversos tipus d'estats d'equilibri diferents, que corresponen a diferents variables físiques. Un sistema assoleix lequilibri termodinàmic quan se satisfan al mateix moment les condicions de tots els tipus rellevants dequilibri.

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

  • 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 un sistema donat no hi ha canvi de pressió i no hi ha moviment de material.

  • Equilibri de fase: això passa quan la massa per a cada fase individual assoleix un valor que no canvia amb el temps.

  • Equilibri químic: a l'equilibri químic, la composició química d'un sistema s'ha estabilitzat i no canvia amb el temps.

Autor:
Data de publicació: 10 de juliol de 2019
Última revisió: 22 de gener de 2022