Zustandsgrösse

In der Thermodynamik ist der Begriff Zustandsgröße (Zustandsvariable) eingeführt worden, um zum Ausdruck zu bringen, dass eine Grösse in einem Zustand einen ganz bestimmten Wert hat. Damit ist aber jede Grösse, die zum System gehört, eine Zustandsgrösse. In der Systemdynamik versteht man unter einer Zustandsgrösse eine zeitabhängige Grösse, deren Änderungsrate sich als Funktion der Einflussgrössen, der Parameter und der Zustandsgrössen selber festgelegt ist. Alle diese Zustandsgrössen werden zu einem Vektor zusammengefasst.

Thermodynamik

In der Thermodynamik erfolgt die eindeutige Beschreibung eines Systems unter anderem mittels der Zustandsgrößen Druck p, Temperatur T, chemisches Potential μ, Volumen V, Entropie s und Stoffmenge n. Aus der Zustandsgrösse innere Energie U können weitere Potentialgrössen wie die Enthalpie Hoder die freie Energie F gebildet werden.

Weiterhin lassen sich Zustandsgrößen in intensive und extensive Größen einteilen. Intensive Zustandsgrößen sind von der Größe des Systems unabhängig, also beispielsweise Druck und Temperatur. Extensive Zustandsgrößen hingegen sind von der Größe des Systems abhängig, so wie beispielsweise Teilchenzahl und Volumen.
Im Bierglas-Beispiel: Die Biermenge im Glas ist eine extensive Größe, da zwei Gläser die doppelte Menge Bier enthalten. Die Temperatur des Bieres hingegen ist eine intensive Größe, da zwei Gläser Bier nicht doppelt so warm sind wie ein einzelnes.