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2.3 Zustandsfunktionen und totale Differenziale
ОглавлениеIn Abschnitt 2.1.2 haben wir gesehen, dass Zustandsfunktionen Eigenschaften sind, die nur vom aktuellen Zustand der Systeme und nicht von seiner Vorgeschichte abhängen. Beispiele für Zustandsfunktionen sind die Innere Energie oder die Enthalpie. Physikalische Eigenschaften, die vom eingeschlagenen Weg zwischen zwei Zuständen abhängen, nennt man Wegfunktionen; Beispiele sind die Arbeit und die Wärmemenge, die einem System auf dem Weg zu seinem Endzustand zugeführt oder aus ihm entnommen werden. Beide Größen beschreiben nur die Art und Weise, wie der Zustand erreicht wurde, nicht die Natur des Zustands selbst.
Mithilfe der mathematischen Eigenschaften von Zustandsfunktionen können wir weit reichende Schlüsse hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen physikalischen Eigenschaften ziehen. Wir werden Beziehungen entdecken, wo wir sie unter Umständen überhaupt nicht erwarten. Die praktische Bedeutung der Resultate liegt in der Möglichkeit, aus Messwerten verschiedener Eigenschaften zu Werten für eine andere, vielleicht schwer zu messende Eigenschaft zu gelangen.