Ero staattisen ja dynaamisen tasapainon välillä

Staattinen vs. dynaaminen tasapaino
 

Tasapaino on käsite, jota käytetään useilla tieteenaloilla ilmaisemaan tasapaino kahden vastakkaisen voiman välillä tarkasteltavassa järjestelmässä.

Tässä tapauksessa staattinen tasapaino ja dynaaminen tasapaino ovat fyysisen järjestelmän kaksi tilaa, joissa kaksi tai useampi ominaisuus on tasapainossa. Näitä tapauksia tutkitaan erityisesti mekaniikassa ja myös fysikaalisessa kemiassa.

Mikä on staattinen tasapaino?

Yleinen merkitys: staattinen tasapaino määritellään tilaksi, jossa järjestelmän sekä makroskooppiset että mikroskooppiset ominaisuudet pysyvät muuttumattomina ajan kuluessa.

Mekaniikassa järjestelmää, jossa ei ole siihen vaikuttavaa voimaa, voidaan pitää tasapainossa. Riittää, kun sanotaan, että jos,

• Kaikkien ulkoisten voimien vektorisumma on nolla; ∑ → F_ALANUMERO = 0

• Minkä tahansa viivan suhteen kaikkien ulkoisten voimien momenttien summa on nolla, ∑ → G_ALANUMERO = 0

sitten järjestelmä on tasapainossa. Lisäksi, jos järjestelmän nopeus on myös nolla (ts. → V = 0), sitten järjestelmä on staattisessa tasapainossa.

Harkitse esimerkiksi esinettä, joka makaa pöydällä huoneen sisällä. Kohteen ulkoinen voima tai painovoima (ts. Paino) vastapainoksi reagoi esineeseen, jonka kohde on pöydällä. Myös reaktio ja paino ovat samalla linjalla, joten hetkiä ei muodostu. Pöytä on myös huoneessa maassa eikä liiku. Siksi voimme päätellä, että kirja on staattisessa tasapainossa.

Mikä on dynaaminen tasapaino?

Dynaaminen tasapaino voidaan yleisesti määritellä järjestelmän tilaksi, jossa makroskooppiset ominaisuudet pysyvät muuttumattomina mikroskooppisten ominaisuuksien muuttuessa.

Mekaniikassa se voidaan määritellä erityisesti järjestelmän tilaksi, jossa järjestelmä on tasapainossa, mutta nopeus ei ole nolla (ts. Järjestelmä liikkuu vakionopeudella). Siksi,

• Σ → F_ALANUMERO = 0

• Ö → G_ALANUMERO = 0

• → V ≠ 0

Harkitse taas pöytä ja esine, mutta huoneen sijaan se sijoitetaan vakiona nopeudella liikkuvan junan hyttiin..

Termodynamiikan yhteydessä, jos järjestelmän lämpötila pysyy muuttumattomana (ts. Järjestelmän energia on muuttumaton), kun lämpö ja työn siirto tapahtuvat. Vaadittava ehto on, että työpanoksen ja lämmönpanon summan on oltava yhtä suuri kuin työn ja lämmön summa.

Kemiallisessa järjestelmässä dynaaminen tasapaino tapahtuu, kun eteenpäin suuntautuva reaktio ja taaksepäin tapahtuva reaktio tapahtuvat samalla nopeudella palautuvassa reaktiossa. Reagenssien ja tuotteiden konsentraatio pysyy muuttumattomana, mutta silti osa reagensseista muuttuu tuotteiksi ja tuotteet muutetaan reagensseiksi. Mutta nämä kaksi vastakkaista prosessia tapahtuvat samalla nopeudella.

Harkitse esimerkiksi EI₂ ja N₂O₄ järjestelmään. Kun EI₂ kaasu puristetaan säiliöön, paineen lisäys aiheuttaa järjestelmän esijännityksen eteenpäin, ja N₂O₄ valmistetaan vähentämään molekyylien lukumäärää ja lopulta alentamaan paineita. Mutta tietyssä vaiheessa eteenpäin suuntautuva reaktio näyttää pysähtyvän ja N₂O₄ tuotanto näyttää pysähtyvän. Järjestelmän pitoisuudet (tai osapaine) pysyvät ennallaan. Mutta molekyylitasolla NO₂ muunnetaan N: ksi₂O₄ ja päinvastoin.

Mikä on ero staattisen ja dynaamisen tasapainon välillä??

• Staattisessa tasapainossa sekä mikroskooppiset että makroskooppiset ominaisuudet pysyvät muuttumattomina, kun taas dynaamisessa tasapainossa mikroskooppiset ominaisuudet muuttuvat, kun taas makroskooppiset ominaisuudet pysyvät ennallaan.

• Mekaniikassa järjestelmän, jolla ei ole epätasapainoisia ulkoisia voimia ja ulkoisia momentteja, voidaan pitää tasapainossa. Lisäksi, jos järjestelmä on paikallaan, se on staattisessa tasapainossa, ja jos se liikkuu vakionopeudella, se on dynaamisessa tasapainossa..

• Termodynaamisessa järjestelmässä, jos lämpötila on vakio ja lämmön ja massan siirron tulo ja lähtö ovat samoilla nopeuksilla, järjestelmä on (dynaaminen / termodynaaminen) tasapainossa.

• Kemiallisessa järjestelmässä, jos eteenpäin suuntautuvan reaktion ja taaksepäin tapahtuvan reaktion nopeus ovat samat, järjestelmän sanotaan olevan dynaamisessa tasapainossa.