状態関数と線積分

熱力学系は、その状態変化を定義する一つ以上の性質によって状態が変化します。

異なる経路を経て同じ初期状態から最終状態へと移行するプロセスは、異なるプロセスとみなされます。

循環過程では系は初期状態に戻り、温度、圧力、体積などの状態関数は元の値に戻ります。しかし、サイクル中に交換される熱と仕事はゼロでないことがあります。

可逆的な過程では、系は常に平衡に近づき、微細な変化でも系と周囲の両方を元の状態に戻すことができます。このような過程での仕事は dw_rev = -p dV で与えられ、熱 dqは温度で割るとエントロピーの変化に対応します。

等温過程は温度を一定に保ちますが、断熱過程では熱交換がないため 、q と dq はゼロに等しいです。

等容過程は体積を一定に保ち、等圧過程はプロセス全体を通じて圧力を一定に保ちます。定圧過程では、ΔH = q_p がわかります。