Termodynamiczny stan fazy, składającej się z określonych składników niezależnych jednoznacznie opisują tzw. parametry stanu, mierzone bezpośrednio metodami fizycznymi. Do parametrów charakteryzujących stan fazy zalicza się: ciśnienie \( p \), pod którym faza się znajduje, objętość \( V \) zajmowaną przez fazę oraz temperaturę \( T \) tej fazy, a także stężenie poszczególnych składników w rozpatrywanej fazie.
Termodynamiczny stan całego układu określa się zbiorem parametrów stanu wszystkich faz tworzących układ.
Funkcjami stanu, inaczej funkcjami termodynamicznymi, są zmienne zależne, jednoznacznie określone przez parametry stanu fazy lub układu. Wartości liczbowe funkcji stanu nie zależą od historii fazy lub układu, a więc są niezależne od tego, w jaki sposób stan ten został osiągnięty. Wynikają tylko z obecnego stanu fazy lub układu. Zmiana tych funkcji daje charakterystykę termodynamiczną procesu przebiagającego w danym układzie.
Do pięciu podstawowych funkcji termodynamicznych, których wartości są związane ze stanem energetycznym materiału, zalicza się:
energię wewnętrzną \( U \),
entropię \( S \),
entalpię \( H \),
energię swobodną \( F \),
entalpię swobodną (potencjał termodynamiczny) \( G \).
Pojęcie funkcji stanu stosuje się zarówno w odniesieniu do substancji (fazy, układu), jak i do procesu. W tym drugim przypadku podaje się przyrosty funkcji stanu zachodzące w danym procesie, a więc \( \Delta U \), \( \Delta H \), \( \Delta S \) itp.
Parametry i funkcje stanu można podzielić na dwie grupy: ekstensywne i intensywne. Wielkości ekstensywne zależą od masy ciała. Należą do nich: objętość i masa układu oraz funkcje stanu \( U, H, F, S, G \). Do wielkości intensywnych zalicza się te, które nie zależą od masy ciała. Na przykład wielkościami intensywnymi są temperatura, ciśnienie oraz wszystkie wartości względne, jak gęstość, objętość właściwa.
Moduł opracowano na podstawie [1], [2], [3], [4].
Bibliografia
1. J. Sieniawski, A. Cyunczyk: Struktura ciał stałych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 20082. J. Kozaczka: Podstawy termodynamiki, Taurus-K, Kraków 1997
3. A. Stokłosa: Podstawy termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej dla chemików : podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych, Politechnika Krakowska, Kraków 1999
4. G. Barrow: Chemia fizyczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973