Sự khác biệt giữa trạng thái cân bằng tĩnh và động (Khoa học & Tự nhiên) | Sự khác biệt giữa các đối tượng, từ và thuật ngữ tương tự

Cân bằng tĩnh và động

Cân bằng là một khái niệm được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để biểu thị sự cân bằng giữa hai lực đối lập trong hệ đang xét.

Trong bối cảnh này, cân bằng tĩnh và cân bằng động là hai trạng thái của một hệ vật chất trong đó hai hoặc nhiều thuộc tính ở trạng thái cân bằng. Những trường hợp này có học chuyên ngành cơ học và hóa lý.

Cân bằng tĩnh là gì?

Theo nghĩa chung, cân bằng tĩnh được định nghĩa là trạng thái trong đó các đặc tính vĩ mô và vi mô của một hệ thống đều không thay đổi theo thời gian.

Trong cơ học, một hệ không có lực kết quả có thể được coi là ở trạng thái cân bằng. Nói nếu, vậy là đủ,

• Tổng vectơ của tất cả các ngoại lực bằng 0; → fext = 0

Xem Thêm : Bảng chữ cái tiếng Trung full cho người mới bắt đầu học

• Tổng các mômen của tất cả các lực bên ngoài đối với bất kỳ đường nào là 0, → gext = 0

Khi đó hệ thống ở trạng thái cân bằng. Hơn nữa, nếu vận tốc của hệ cũng bằng không (tức là → v = 0), hệ ở trạng thái cân bằng tĩnh.

Ví dụ: hãy xem xét một đồ vật được đặt trên bàn trong một căn phòng. Lực bên ngoài hoặc trọng lực (tức là trọng lượng) tác dụng lên vật thể bị phản lực bởi phản lực của vật đó so với mặt bàn. Ngoài ra, phản lực và trọng lượng nằm trên cùng một đường thẳng, vì vậy không có mômen nào được tạo ra. Hơn nữa, chiếc bàn được đặt trên sàn phòng, bất động. Do đó, chúng ta có thể suy ra rằng cuốn sách ở trạng thái cân bằng tĩnh.

Cân bằng nội môi là gì?

Cân bằng động nói chung có thể được định nghĩa là trạng thái của hệ trong đó các thuộc tính vĩ mô không thay đổi và các thuộc tính vi mô thay đổi.

Trong cơ học, nó có thể được định nghĩa cụ thể là trạng thái trong đó hệ thống ở trạng thái cân bằng, nhưng tốc độ không bằng 0 (nghĩa là hệ thống đang chuyển động ở tốc độ bằng không). Vì vậy,

• → fext == 0

• → gext = 0

• → v 0

Xem Thêm : Thâm cung bí sử (114 – 3): Về quê trả nghĩa – Gia đình

Hãy xem xét lại các bàn và đồ vật, nhưng thay vì các phòng, chúng được đặt trong các toa của một đoàn tàu đang chạy với vận tốc không đổi.

Trong điều kiện nhiệt động lực học, nếu nhiệt độ của hệ không thay đổi (tức là năng lượng của hệ không thay đổi) thì sự truyền nhiệt và công đang diễn ra. Tổng đầu vào công việc và đầu vào nhiệt phải bằng tổng công suất làm việc và nhiệt lượng.

Trong một hệ thống hóa học, cân bằng nội môi xảy ra khi phản ứng thuận và nghịch xảy ra với tốc độ như nhau trong một phản ứng thuận nghịch. Nồng độ của chất phản ứng và sản phẩm vẫn giữ nguyên, nhưng vẫn có một số chuyển hóa chất phản ứng thành sản phẩm và sản phẩm thành chất phản ứng. Nhưng hai quá trình đối lập này xảy ra với tốc độ như nhau.

Ví dụ: hãy xem xét hệ thống no2 và n2o4. Khi không khí được nén trong một bình chứa, sự tăng áp suất làm cho hệ chuyển động về phía trước và tạo ra n2o4 để giảm số lượng phân tử và cuối cùng là giảm áp suất. Nhưng tại một thời điểm nào đó, phản ứng thuận dường như dừng lại, và quá trình tạo ra n2o4 cũng vậy. Nồng độ (hoặc áp suất riêng phần) của hệ không thay đổi. Nhưng ở cấp độ phân tử, no2 được chuyển thành n2o4 và ngược lại.

Sự khác biệt giữa cân bằng tĩnh và cân bằng động là gì?

• Ở trạng thái cân bằng tĩnh, các thuộc tính vi mô và vĩ mô không đổi, trong khi ở trạng thái cân bằng động, các thuộc tính vi mô thay đổi trong khi các thuộc tính vĩ mô không đổi.

• Trong cơ học, một hệ không có ngoại lực thì không ở trạng thái cân bằng, và các mômen bên ngoài có thể được coi là ở trạng thái cân bằng. Tương tự như vậy, nếu hệ ở trạng thái nghỉ, nó ở trạng thái cân bằng tĩnh, và nếu nó đang chuyển động với tốc độ đều, nó ở trạng thái cân bằng động.

• Trong một hệ nhiệt động, một hệ ở trạng thái cân bằng (động / nhiệt động) nếu nhiệt độ không đổi và đầu vào và đầu ra truyền nhiệt và khối lượng với tốc độ bằng nhau.

• Trong một hệ thống hóa học, nếu tốc độ của phản ứng thuận và nghịch là như nhau thì hệ đó được cho là ở trạng thái cân bằng động.