Különbség a statikus és a dinamikus egyensúly között

Statikus és dinamikus egyensúly
 

Az egyensúly olyan fogalom, amelyet különféle tudományágakban használnak, hogy kifejezzék az egyensúlyt egy ellentétes erő között egy vizsgált rendszerben.

Ebben az esetben a statikus egyensúly és a dinamikus egyensúly egy fizikai rendszer két állapota, ahol kettő vagy több tulajdonság egyensúlyban van. Ezeket az eseteket kifejezetten a mechanikában és a fizikai kémiában vizsgálják.

Mi a statikus egyensúly??

Általános értelemben a statikus egyensúlyt olyan állapotnak kell tekinteni, amelyben a rendszer makroszkopikus és mikroszkopikus tulajdonságai az idő múlásával változatlanok maradnak.

A mechanikában egy olyan rendszer, amelynek nincs rá hatása, egyensúlyi állapotban tekinthető. Elegendő azt mondani, ha,

• Az összes külső erő vektorösszege nulla; ∑ → F_EXT = 0

• Az összes külső erő nyomatékának összege bármely vonalnál nulla, ∑ → G_EXT = 0

akkor a rendszer egyensúlyban van. Ezenkívül, ha a rendszer sebessége szintén nulla (azaz. → V = 0), akkor a rendszer statikus egyensúlyban van.

Vegyünk például egy tárgyat, amely az asztalon fekszik egy szobában. A tárgyon lévő külső erőket, vagyis a gravitációs húzást (vagyis a súlyt) a tárgy által az asztal által végrehajtott reakció ellensúlyozza. A reakció és a súly ugyanakkor ugyanazon a vonalon vannak, tehát nem keletkeznek pillanatok. Az asztal az egyik helyiségben a földön van, és nem mozog. Ezért levonhatjuk azt a következtetést, hogy a könyv statikus egyensúlyban van.

Mi a dinamikus egyensúly??

A dinamikus egyensúly általánosságban meghatározható egy olyan rendszer állapotának, amelyben a makroszkopikus tulajdonságok változatlanok maradnak, miközben a mikroszkopikus tulajdonságok megváltoznak.

A mechanikában kifejezetten meghatározható olyan rendszerállapotként, ahol a rendszer egyensúlyban van, de a sebesség nem nulla (azaz a rendszer állandó sebességgel mozog). Ebből adódóan,

• Σ → F_EXT = 0

• Σ → G_EXT = 0

• → V ≠ 0

Figyelembe kell venni még az asztalt és az tárgyat, de helyett helyet helyezünk el egy állandó sebességgel mozgó vonat kabinjába..

Termodinamika kapcsán, ha egy rendszer hőmérséklete változatlan marad (azaz a rendszer energiája nem változik), miközben a hő és a munka átadása megtörténik. A szükséges feltétel az, hogy a munkabemenetek és a hőfelhasználás összegének meg kell egyeznie a munkatermelés és a hőteljesítmény összegével..

Egy kémiai rendszerben a dinamikus egyensúly akkor fordul elő, amikor az előremeneti és a hátramenet azonos sebességgel fordul elő egy visszafordítható reakcióban. A reagensek és a termékek koncentrációja változatlan marad, ám a reagensek egy része mégis termékekké alakul, a termékek reaktánssá alakulnak. De ez a két ellentétes folyamat azonos sebességgel zajlik.

Vegyük például a NO-t₂ és N₂O₄ rendszer. Amikor NEM₂ a gázt egy tartályban összenyomják, a nyomás növekedése a rendszer előrehaladását eredményezi, és N₂O₄ úgy állítják elő, hogy csökkentsék a molekulák számát, és végül csökkentsék a nyomást. De egy bizonyos ponton úgy tűnik, hogy az előre reakció leáll, és az N₂O₄ Úgy tűnik, hogy a termelés leáll. A rendszer koncentrációi (vagy parciális nyomása) változatlanok maradnak. De molekuláris szinten az NO₂ átalakul N-re₂O₄ és fordítva.

Mi a különbség a statikus és a dinamikus egyensúly között??

• A statikus egyensúlyban mind a mikroszkopikus, mind a makroszkopikus tulajdonságok változatlanok maradnak, míg a dinamikus egyensúlyban a mikroszkopikus tulajdonságok megváltoznak, míg a makroszkopikus tulajdonságok változatlanok maradnak.

• A mechanikában egy kiegyensúlyozatlan külső erőkkel és külső momentumokkal nem rendelkező rendszer egyensúlyi állapotnak tekinthető. Ezenkívül, ha a rendszer áll, statikus egyensúlyban van, és ha állandó sebességgel halad, akkor dinamikus egyensúlyban van..

• Termodinamikai rendszerben, ha a hőmérséklet állandó, és a hő- és tömegátvitel bemenete és kimenete azonos sebességgel rendelkezik, a rendszer (dinamikus / termodinamikai) egyensúlyban van.

• Ha egy kémiai rendszerben az előremenő és a hátramenet sebessége megegyezik, akkor azt állítják, hogy a rendszer dinamikus egyensúlyban van.