Stavová veličina

Z Wikipédie

Stavová veličina (alebo veličina kvality) je veličina charakterizujúca stav sústavy.

[úprava] Termodynamika

Vo fyzike sa stavové veličiny vyskytujú v termodynamike v súvislosti s opisom plynov, ale tiež magnetických vlastností látok. Dôležitou súčasťou našich vedomostí o sústave je tzv. stavová rovnica, ktorá navzájom spája niektoré stavové veličiny daného systému. Príkladom je známa stavová rovnica ideálneho plynu $p V = N k T$ .

Stavové veličiny delíme na intenzívne a extenzívne. Intenzívne sa pri vzájomnom kontakte dvoch systémov nemenia. Patrí medzi ne napríklad teplota: ak dáme do kontaktu dva plyny s teplotami T, teplota výsledného plynu bude opäť T. Naproti tomu extenzívne veličiny sa pri spájaní sústav sčítavajú. Patria medzi ne napríklad objem, počet častíc, vnútorná energia a entropia.

[úprava] Nezávislosť od dráhy

Aby sa fyzikálna veličina mohla nazývať stavovou, nesmie závisieť od dráhy - teda od toho, akým spôsobom sa systém dostane zo začiatočného stavu do stavu koncového. S ohľadom na túto podmienku môžeme povedať, že napríklad vnútorná energia je stavová veličina, ale práca ňou nie je. Ak chceme porozumieť prečo, predstaveme si plyn s tlakom p a objemom V, ktorý zväčšíme na 2V. Toto zväčšenie objemu môže prebehnúť pri danom konštantnom tlaku, vtedy plyn vykoná prácu $W = p (2 V - V) = p V$ (vykonaná práca je súčinom tlaku a zmeny objemu). Môžeme však postupovať aj inak: najprv plyn ochladíme pri nezmenenom objeme tak, aby tlak klesol na polovicu pôvodnej hodnoty. Pri tomto tlaku zväčšíme objem plynu z V na 2V a nakoniec zvýšime tlak na pôvodnú hodnotu. Celková vykonaná práca $W = (p / 2)(2 V - V) = p V / 2$ sa líši od prvej vypočítanej - práca teda skutočne nie je stavová veličina.