**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

{\displaystyle p\cdot V=N\cdot k\cdot T}.
Stavové veličiny sa delia v závislosti na ich zmene so zmenou rozlohy skúmaného systému na:

1. *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 ({\displaystyle \varrho })
2. *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:

1. *Referenčné (základné) veličiny*, pri ktorých možno určiť ich absolútnu hodnotu. Patrí medzi ne napríklad teplota.
2. *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.
3. *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 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 {\displaystyle 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 {\displaystyle 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
----------

1. 1 2  ANTAL, Štefan. *Termodynamika*. Bratislava : Edičné stredisko STU, 1992. 317 s.


|  |  |
| --- | --- |
| Portal | Fyzikálny portálChemický portál |