Ekuilibri statik vs Dinamik
Ekuilibri është një koncept i përdorur në një sërë disiplinash, për të shprehur një ekuilibër midis dy forcave kundërshtare në një sistem të konsideruar.
Në këtë rast, ekuilibri statik dhe ekuilibri dinamik janë dy gjendje të një sistemi fizik ku dy ose më shumë veti janë në ekuilibër. Këto raste hetohen në mënyrë specifike në mekanikë, si dhe në kiminë fizike.
Çfarë është Ekuilibri Statik?
Si një kuptim i përgjithshëm, ekuilibri statik përkufizohet si një gjendje në të cilën vetitë makroskopike dhe mikroskopike të një sistemi mbeten të pandryshuara me kalimin e kohës.
Në mekanikë, një sistem pa forcë rezultante që vepron mbi të mund të konsiderohet në një gjendje ekuilibri. Mjafton të thuhet se nëse, • Shuma vektoriale e të gjitha forcave të jashtme është zero; ∑ →FEXT=0
• Shuma e momenteve të të gjitha forcave të jashtme për çdo drejtëz është zero, ∑ →GEXT=0
atëherë sistemi është në ekuilibër. Përveç kësaj, nëse shpejtësia e sistemit është gjithashtu zero (d.m.th. →V=0), atëherë sistemi është në ekuilibër statik.
Për shembull, merrni parasysh një objekt të shtrirë në një tavolinë brenda një dhome. Forcat e jashtme mbi objektin, ose tërheqja gravitacionale (d.m.th. pesha), kundërshtohen nga reagimi mbi objektin nga tavolina. Gjithashtu, reagimi dhe pesha janë në të njëjtën linjë, kështu që nuk prodhohen momente. Gjithashtu, tavolina është në tokë në një dhomë, dhe nuk lëviz. Prandaj, mund të nxjerrim përfundimin se libri është në ekuilibër statik.
Çfarë është Ekuilibri Dinamik?
Ekuilibri dinamik mund të përkufizohet përgjithësisht si një gjendje e një sistemi ku vetitë makroskopike mbeten të pandryshuara ndërsa vetitë mikroskopike ndryshojnë.
Në mekanikë, mund të përkufizohet në mënyrë specifike si një gjendje e një sistemi ku sistemi është në ekuilibër, por shpejtësia nuk është zero (d.m.th. sistemi po lëviz me një shpejtësi konstante). Prandaj, • ∑→FEXT=0
• ∑→GEXT=0
• →V ≠ 0
Përsëri merrni parasysh tabelën dhe objektin, por në vend të një dhome, ajo vendoset brenda një kabine të një treni që lëviz me një shpejtësi konstante.
Në kontekstin e termodinamikës, nëse temperatura e një sistemi mbetet e pandryshuar (d.m.th. energjia e sistemit është e pandryshuar) ndërsa nxehtësia dhe transferimi i punës ndodhin. Kushti i domosdoshëm është që shuma e hyrjes së punës dhe e hyrjes së nxehtësisë duhet të jetë e barabartë me shumën e prodhimit të punës dhe prodhimit të nxehtësisë.
Në një sistem kimik, ekuilibri dinamik ndodh kur reaksioni përpara dhe reaksioni prapa ndodhin me të njëjtën shpejtësi në një reaksion të kthyeshëm. Përqendrimi i reaktantëve dhe produkteve mbetet i pandryshuar, por megjithatë disa nga reaktantët shndërrohen në produkte dhe produktet shndërrohen në reaktantë. Por këto dy procese të kundërta po ndodhin me të njëjtin ritëm.
Për shembull, merrni parasysh sistemin JO2 dhe N2O4. Kur JO2 gazi është i ngjeshur në një enë, rritja e presionit bën që sistemi të anohet përpara dhe N2O 4 prodhohet për të reduktuar numrin e molekulave dhe përfundimisht për të ulur presionin. Por në një moment të caktuar, reagimi përpara duket se ndalet dhe prodhimi N2O4 duket se ndalet. Përqendrimet (ose presioni i pjesshëm) i sistemit mbeten të pandryshuara. Por në nivelin molekular NO2 konvertohet në N2O4 dhe anasjelltas.
Cili është ndryshimi midis Ekuilibrit Statik dhe Dinamik?
• Në ekuilibrin statik, vetitë mikroskopike dhe makroskopike mbeten të pandryshuara ndërsa, në ekuilibrin dinamik, vetitë mikroskopike ndryshojnë ndërsa vetitë makroskopike mbeten të pandryshuara.
• Në mekanikë, një sistem pa forca të jashtme të çekuilibruara dhe momente të jashtme mund të konsiderohet të jetë në ekuilibër. Përveç kësaj, nëse sistemi është i palëvizshëm, ai është në ekuilibër statik, dhe nëse lëviz me një shpejtësi konstante, ai është në ekuilibër dinamik.
• Në një sistem termodinamik, nëse temperatura është konstante dhe hyrja dhe dalja e transferimit të nxehtësisë dhe masës janë në ritme të barabarta, sistemi është në ekuilibër (dinamik/termodinamik).
• Në një sistem kimik, nëse shpejtësia e reaksionit të përparmë dhe reaksionit prapa janë të njëjta, sistemi thuhet se është në ekuilibër dinamik.
