Diferenta intre echilibrul static si dinamic: echilibru static vs dinamic
Echilibru static vs. dinamic
Echilibrul este un concept utilizat într-o varietate de discipline, pentru a exprima un echilibru între două forțe opuse într-un sistem considerat.
În acest caz, echilibrul static și echilibrul dinamic sunt două stări ale unui sistem fizic în care două sau mai multe proprietăți sunt în echilibru. Aceste cazuri sunt investigate în special în mecanică, dar și în chimie fizică.
Ce este echilibrul static?
Ca un sens generic, echilibrul static este definit ca o stare în care atât proprietățile macroscopice, cât și cele microscopice ale unui sistem rămân neschimbate în timp.
În mecanică, un sistem fără forță rezultantă care acționează asupra acestuia poate fi considerat într-o stare de echilibru. Este suficient să spunem că, dacă
• Suma vectorială a tuturor forțelor externe este zero; Σ → F EXT = 0
- Suma momentelor tuturor forțelor exterioare pe orice linie este zero, Σ → GEXT = 0 atunci sistemul este în echilibru. În plus, dacă viteza sistemului este de asemenea zero (adică
→ V = 0), atunci sistemul este în echilibru static. De exemplu, luați în considerare un obiect așezat pe o masă în interiorul unei încăperi. Forțele externe asupra obiectului sau tragerea gravitațională (adică greutatea) sunt contrapuse de reacția asupra obiectului de către tabel. De asemenea, reacția și greutatea sunt pe aceeași linie, astfel încât nu se produc momente. De asemenea, masa este la sol într-o încăpere și nu se mișcă. Prin urmare, putem deduce că cartea este în echilibru static.
Echilibrul dinamic poate fi generic definit ca o stare a unui sistem în care proprietățile macroscopice rămân neschimbate în timp ce proprietățile microscopice se schimbă.
În mecanică, el poate fi specific definit ca o stare a unui sistem în care sistemul este în echilibru, dar viteza nu este zero (adică sistemul se mișcă la o viteză constantă). Prin urmare, Σ → F EXT = 0 → V ≠ 0 Din nou, luați în considerare masa și obiectul, dar în locul unei încăperi, este plasată într-o cabină a unui tren care se deplasează cu o viteză constantă.
În contextul termodinamicii, dacă temperatura unui sistem rămâne neschimbată (adică energia sistemului este neschimbată), în timp ce se produce căldura și transferul de muncă. Condiția necesară este că suma intrărilor de muncă și a căldurii trebuie să fie egală cu suma producției de muncă și a puterii de căldură. Într-un sistem chimic, echilibrul dinamic apare când reacția în față și reacția înapoi se produc la aceeași rată într-o reacție reversibilă. Concentrația reactanților și a produselor rămâne neschimbată, dar totuși unii dintre reactanți sunt transformați în produse și produsele sunt transformate în reactanți. Dar aceste două procese opuse se întâmplă la aceeași rată. De exemplu, luați în considerare sistemul NO 2
și N 2
O
4
. Atunci când gazul NO
2 este comprimat într-un container, creșterea presiunii face ca sistemul să fie influențat înainte și N 2 O 4 numărul de molecule și, eventual, reducerea presiunii. Dar într-un anumit moment, reacția față pare să se oprească și producția N 2 O 4 pare să se oprească. Concentrațiile (sau presiunea parțială) ale sistemului rămân neschimbate. Dar la nivel molecular NO 2 este convertit la N 2 O 4 și invers. Care este diferența dintre echilibrul static și dinamic? • În echilibru static, atât proprietățile microscopice cât și cele macroscopice rămân neschimbate, în timp ce în echilibru dinamic proprietățile microscopice se modifică, în timp ce proprietățile macroscopice rămân neschimbate. • În mecanică, un sistem fără forțe exterioare și momente externe dezechilibrate poate fi considerat ca fiind în echilibru. În plus, dacă sistemul este staționar, acesta este în echilibru static, iar dacă se mișcă la o viteză constantă, este în echilibru dinamic. • Într-un sistem termodinamic, dacă temperatura este constantă și intrarea și ieșirea de transfer de căldură și masă sunt la rate egale, sistemul este în echilibru (dinamic / termodinamic). • Într-un sistem chimic, dacă rata reacției directe și reacția inversă sunt aceleași, se spune că sistemul este în echilibru dinamic.
