Stavová veličina

**Stavová veličina** alebo **veličina kvality** je veličina charakterizujúca stav sústavy. Vo fyzike sa stavové veličiny vyskytujú v termodynamike v súvislosti s opisom plynov, alebo tiež magnetických vlastností látok.

## Termodynamika
Dôležitou súčasťou našich vedomostí o sústave je tzv. stavová rovnica, ktorá navzájom spája niektoré stavové veličiny daného systému. Príkladom je stavová rovnica ideálneho plynu 
: p \cdot V= N \cdot k \cdot T.
Stavové veličiny sa delia v závislosti na ich zmene so zmenou rozlohy skúmaného systému na:
# *Intenzívne stavové veličiny*, ktorých hodnota nezávisí od veľkosti systému a je ich možné určiť pre každý bod systému. Vyjadrujú bodovú vlastnosť látky v systéme. Patrí sem napríklad:
#* tlak (*p*)
#* teplota (*T*)
#* hustota (\varrho)
# *Extenzívne stavové veličiny*, ktorých hodnota závisí priamo úmerne na veľkosti systému. vyjadrujú vlastnosť systému. Patrí sem napríklad:
#* objem (*V*)
#* hmotnosť (*m*), resp. počet častíc (*N*)
#* vnútorná energia (*U*)
#* entropia (*S*)
#* voľná energia (*F*)
#* entalpia (*H*)
#* počet častíc (*N*)

Z iného hľadiska sa stavové veličiny delia na:
# *Referenčné (základné) veličiny*, pri ktorých možno určiť ich absolútnu hodnotu.  Patrí medzi ne napríklad teplota. 
# *Energetické funkcie*, pri ktorých nie je známa ich absolútna hodnota, určuje sa ich zmena k vhodne zvolenému referenčnému stavu. Patria sem napríklad voľná energia a entalpia.
# *Odvodené veličiny*, ktoré sa určujú z veličín predošlých skupín matematickými operáciami, najčastejšie deriváciou. Patrí sem napríklad merná tepelná kapacita.

### Nezávislosť od dráhy (histórie)
Aby sa fyzikálna veličina mohla nazývať stavovou, nesmie *závisieť od [[dráha (fyzika)|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, predstavme si plyn s tlakom *p* a objemom *V*, ktorý zväčšíme na 2*V*. Toto zväčšenie objemu môže prebehnúť pri danom konštantnom tlaku, vtedy plyn vykoná prácu W=p(2V-V)=pV (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 2*V* a nakoniec zvýšime tlak na pôvodnú hodnotu. Celková vykonaná práca W=(p/2)(2V-V)=pV/2 sa líši od prvej vypočítanej – práca teda skutočne nie je stavová veličina.

### Entropia
Zvláštny príklad stavovej veličiny predstavuje entropia. Z matematického hľadiska sú stavové veličiny také, ktoré majú totálny diferenciál. Ak aj neexistuje totálny diferenciál možno použiť tzv. integrálny faktor. Ak vynásobíme nestavovú veličinu napríklad parciálny diferenciál tepla *q* (to mimochodom nemá vlastne ani definíciu, iba intuitívnu) integrálnym faktorom 1/T dostaneme totálny diferenciál tzv. entropie. Z týchto dôvodov (stavovosti) bola entropia zavedená. Neskôr bola štatisticky interpretovaná a vďaka penetrácií do iných oblastí vedy dostala niekedy až mystický výklad (tepelná smrť a obdobné *hyperbolické regresie*), pričom sa zabudlo na triviálnu príčinu zavedenia pojmu.

## Referencie


Kategória:Termodynamika