Diferencia entre el equilibrio estático y dinámico
Equilibrio estático vs dinámico
El equilibrio es un concepto utilizado en una variedad de disciplinas, para expresar un equilibrio entre dos fuerzas opuestas en un sistema considerado.
En este caso, el equilibrio estático y el equilibrio dinámico son dos estados de un sistema físico donde dos o más propiedades están en equilibrio. Estos casos se investigan específicamente en la mecánica, y también en química física.
¿Qué es el equilibrio estático??
Como sentido genérico, el equilibrio estático se define como un estado en el que las propiedades macroscópicas y microscópicas de un sistema permanecen sin cambios con el tiempo.
En la mecánica, un sistema sin fuerza resultante que actúe sobre él puede considerarse en un estado de equilibrio. Es suficiente decir que si,
• La suma vectorial de todas las fuerzas externas es cero; ∑ → FExtendido = 0
• La suma de los momentos de todas las fuerzas externas sobre cualquier línea es cero, ∑ → gExtendido = 0
entonces el sistema está en equilibrio. Además, si la velocidad del sistema también es cero (i.mi. → V = 0), entonces el sistema está en equilibrio estático.
Por ejemplo, considere un objeto que se encuentra en una mesa dentro de una habitación. Las fuerzas externas en el objeto o el tirón gravitacional (i.mi. Peso), es contrarrestado por la reacción en el objeto por la tabla. Además, la reacción y el peso están en la misma línea, por lo que no se producen momentos. Además, la mesa está en el suelo en una habitación, y no se mueve. Por lo tanto, podemos deducir que el libro está en equilibrio estático.
¿Qué es el equilibrio dinámico??
El equilibrio dinámico se puede definir genéricamente como un estado de un sistema donde las propiedades macroscópicas permanecen sin cambios mientras las propiedades microscópicas están cambiando.
En la mecánica, se puede definir específicamente como un estado de un sistema donde el sistema está en equilibrio, pero la velocidad no es cero (i.mi. El sistema se mueve a una velocidad constante). Por lo tanto,
• ∑ → FExtendido = 0
• ∑ → gExtendido = 0
• → V ≠ 0
Nuevamente considere la mesa y el objeto, pero en lugar de una habitación, se coloca dentro de una cabina de un tren que se mueve a una velocidad constante.
En el contexto de la termodinámica, si la temperatura de un sistema permanece sin cambios (i.mi. La energía del sistema no cambia) mientras se producen el calor y la transferencia de trabajo. La condición necesaria es que la suma de la entrada de trabajo y la entrada de calor deben ser iguales a la suma de la salida de trabajo y la salida de calor.
En un sistema químico, el equilibrio dinámico ocurre cuando la reacción directa y la reacción hacia atrás se producen a la misma velocidad en una reacción reversible. La concentración de los reactivos y los productos permanecen sin cambios, pero aún así algunos de los reactivos se convierten en productos y los productos se convierten en reactivos. Pero estos dos procesos opuestos están ocurriendo a la misma velocidad.
Por ejemplo, considere el NO2 y N2O4 sistema. Cuando no2 El gas se comprime en un contenedor, el incremento en la presión hace que el sistema esté sesgado hacia adelante y n2O4 se produce para reducir el número de moléculas y eventualmente reducir la presión. Pero en cierto punto, la reacción hacia adelante parece detenerse y el n2O4 La producción parece detenerse. Las concentraciones (o presión parcial) del sistema permanecen sin cambios. Pero a nivel molecular el no2 se convierte en n2O4 y viceversa.
¿Cuál es la diferencia entre el equilibrio estático y dinámico??
• En el equilibrio estático, las propiedades microscópicas y macroscópicas permanecen sin cambios, mientras que, en el equilibrio dinámico, las propiedades microscópicas cambian mientras las propiedades macroscópicas permanecen sin cambios.
• En la mecánica, se puede considerar que un sistema sin fuerzas externas no balanceadas y momentos externas están en equilibrio. Además, si el sistema es estacionario, está en equilibrio estático, y si se mueve a una velocidad constante, está en equilibrio dinámico.
• En un sistema termodinámico, si la temperatura es constante y la entrada y salida de transferencia de calor y masa están a velocidades iguales, el sistema está en el equilibrio (dinámico/ termodinámico).
• En un sistema químico, si la velocidad de la reacción directa y la reacción hacia atrás son las mismas, se dice que el sistema está en equilibrio dinámico.
