Estat termodinàmic

Termodinàmica
Branques Clàssica · Estadística · Química Equilibri / No-equilibri
Lleis Zero · Primera · Segona · Tercera
Sistemes Estat: Equació d'estat Gas ideal · Gas real Estat de la matèria · Equilibri Volum de control · Instruments Processos: Isobàric · Isocor · Isotèrmic Adiabàtic · Isentròpic · Isentàlpic Quasiestàtic · Politròpic Expansió lliure Reversible · Irreversible Endoreversibilitat Cicles: Màquina tèrmica · Bomba de calor · Rendiment tèrmic
Propietats del sistema Diagrames Propietats intensives i extensives Funcions d'estat: Temperatura / Entropia (intro.) † Pressió / Volum † Potencial químic / Nombre de partícules † († Variables conjugades) Títol de vapor Propietats reduïdes Funcions de procés: Treball · Calor
Propietats dels materials Capacitat tèrmica específica  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Compressibilitat  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Dilatació tèrmica  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$ Bases de dades termodinàmiques per substàncies pures
Equacions Teorema de Carnot · Teorema de Clausius · Relació fonamental · Llei dels gasos ideals · Relacions de Maxwell Taula d'equacions termodinàmiques
Potencials Energia lliure · Entropia lliure Energia interna ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpia ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Energia lliure de Helmholtz ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Energia lliure de Gibbs ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Científics Bernoulli · Carnot · Clapeyron · Clausius · von Helmholtz · Carathéodory · Pierre Duhem · Gibbs · Joule · Maxwell · von Mayer · Rankine · Smeaton · Stahl · Thomson · Thompson · Waterson

Un estat termodinàmic és un conjunt de valors de propietats d'un sistema termodinàmic que han de ser especificats per tal de 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 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 dites variables són diferencials exactes. Alguns exemples de funció d'estat són l'entropia, la pressió, la temperatura, el volum, etc.

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

Estat d'equilibri

Els sistemes que es troben a la natura solen ser dinàmics i complexos, però en molts casos els seus estats es poden descriure aproximant-los 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 a l'estat d'equilibri.

Vegeu també

• Estat excitat
• Estat estacionari
• Estat fonamental

Bibliografia

• Modell, Michael; Robert C. Reid. Thermodynamics and Its Applications. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1974. ISBN 0-13-914861-2. 
• Cengel, Yunus; Michael A. Boels. Thermodynamics An Engineering Approach. Nova York, NY: McGraw-Hill, 2011. ISBN 978-0-07-352932-5. 
• Eu, B.C. (2002). Generalized Thermodynamics. The Thermodynamics of Irreversible Processes and Generalized Hydrodynamics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, ISBN 1-4020-0788-4.
• Marsland, R. III, Brown, H.R., Valente, G. (2015). Time and irreversibility in axiomatic thermodynamics, Am. J. Phys., 83(7): 628–634.