Differenza tra equilibrio statico e dinamico: statico vs equilibrio dinamico
Statico vs Equilibrio Dinamico
L'equilibrio è un concetto utilizzato in una varietà di discipline, per esprimere un equilibrio tra due forze opposte in un sistema considerato.
In questo caso, l'equilibrio statico e l'equilibrio dinamico sono due stati di un sistema fisico dove due o più proprietà sono in equilibrio. Questi casi sono specificatamente studiati nella meccanica e anche nella chimica fisica.
Cos'è l'equilibrio statico?
Come senso generico, l'equilibrio statico è definito come uno stato in cui entrambe le proprietà macroscopiche e microscopiche di un sistema rimangono invariate nel tempo.
Nella meccanica, un sistema senza forza risultante che agisce su di esso può essere considerato in uno stato di equilibrio. Basta dire che se, • La somma vettoriale di tutte le forze esterne è zero; Σ → F EXT = 0
- La somma dei momenti di tutte le forze esterne di qualsiasi linea è zero, Σ → GEXT = 0 allora il sistema è in equilibrio. Inoltre, se la velocità del sistema è anche zero (ossia
→ V = 0), allora il sistema è in equilibrio statico. Ad esempio, considerare un oggetto che si trova su una tabella all'interno di una stanza. Le forze esterne sull'oggetto o il tiraggio gravitazionale (cioè il peso) vengono contrastate dalla reazione sull'oggetto dalla tabella. Inoltre, la reazione e il peso sono sulla stessa linea, quindi non vengono prodotti momenti. Inoltre, il tavolo è a terra in una stanza e non si muove. Pertanto, possiamo dedurre che il libro è in equilibrio statico.
L'equilibrio dinamico può essere genericamente definito come uno stato di un sistema in cui le proprietà macroscopiche rimangono invariate mentre le proprietà microscopiche stanno cambiando.
Nella meccanica, può essere specificamente definito come uno stato di un sistema in cui il sistema è in equilibrio, ma la velocità non è zero (cioè il sistema si muove ad una velocità costante). Pertanto, •
Σ → F EXT = 0 •
Σ → G EXT = 0 < → V ≠ 0 Di nuovo considerare la tabella e l'oggetto, ma invece di una stanza, è collocato all'interno di una cabina di un treno che si muove ad una velocità costante.
Nel contesto della termodinamica, se la temperatura di un sistema rimane invariata (cioè l'energia del sistema è invariata) mentre il calore e il trasferimento del lavoro sono in corso. La condizione necessaria è che la somma dell'ingresso di lavoro e l'ingresso di calore devono essere uguali alla somma dell'uscita di lavoro e dell'uscita di calore. In un sistema chimico, l'equilibrio dinamico si verifica quando la reazione in avanti e la reazione indietro si verificano allo stesso tasso in una reazione reversibile. La concentrazione dei reagenti e dei prodotti rimane invariata, ma ancora alcuni dei reagenti vengono convertiti in prodotti e i prodotti vengono convertiti in reagenti. Ma questi due processi opposti stanno avvenendo allo stesso ritmo.
Ad esempio, considerare il sistema NO
2
e N
2 O 4 . Quando il gas NO 2 viene compresso in un contenitore, l'incremento della pressione provoca l'avanzamento del sistema e N 2 O 4 viene prodotto per ridurre il numero di molecole e alla fine ridurre la pressione. Ma a un certo punto, la reazione in avanti sembra fermarsi e la produzione N 2 O 4 sembra smettere. Le concentrazioni (o la pressione parziale) del sistema rimangono invariate. Ma a livello molecolare il NO 2 viene convertito in N 2 O 4 e viceversa. Qual è la differenza tra Statico e Equilibrio Dinamico? • Nell'equilibrio statico, le proprietà microscopiche e macroscopiche rimangono invariate mentre, in equilibrio dinamico, le proprietà microscopiche cambiano mentre le proprietà macroscopiche rimangono invariate. • Nella meccanica, un sistema senza forze esterne sbilanciate e momenti esterni può essere considerato in equilibrio. Inoltre, se il sistema è stazionario, è in equilibrio statico e se si muove ad una velocità costante, è in equilibrio dinamico.
• In un sistema termodinamico, se la temperatura è costante e l'ingresso e l'uscita di trasferimento di calore e di massa sono uguali, il sistema è in equilibrio (dinamico / termodinamico).
• In un sistema chimico, se la velocità della reazione in avanti e la reazione indietro sono uguali, si dice che il sistema sia in equilibrio dinamico.
