Statik va dinamik muvozanat
Muvozanat - koʻrib chiqilayotgan tizimdagi ikki qarama-qarshi kuch oʻrtasidagi muvozanatni ifodalash uchun turli fanlarda qoʻllaniladigan tushuncha.
Bu holda, statik muvozanat va dinamik muvozanat ikki yoki undan ortiq xususiyat muvozanatda bo'lgan fizik tizimning ikkita holatidir. Bu holatlar mexanikada, shuningdek, fizik kimyoda maxsus tekshiriladi.
Statik muvozanat nima?
Umumiy ma'noda statik muvozanat tizimning makroskopik va mikroskopik xususiyatlari vaqt o'tishi bilan o'zgarmagan holat sifatida ta'riflanadi.
Mexanikada natijaviy kuch ta'sir etmaydigan tizimni muvozanat holatida ko'rish mumkin. Shuni aytish kifoya, agar, • Barcha tashqi kuchlarning vektor yig’indisi nolga teng; ∑ →FEXT=0
• Har qanday chiziqqa nisbatan barcha tashqi kuchlarning momentlari yigʻindisi nolga teng, ∑ →GEXT=0
keyin tizim muvozanatda. Bundan tashqari, agar tizimning tezligi ham nolga teng bo'lsa (ya'ni →V=0), u holda tizim statik muvozanatda bo'ladi.
Masalan, xona ichidagi stol ustida yotgan buyumni olaylik. Ob'ektga tashqi kuchlar yoki tortishish kuchi (ya'ni Og'irligi) stol orqali ob'ektdagi reaktsiyaga qarshi turadi. Bundan tashqari, reaktsiya va vazn bir xil chiziqda, shuning uchun hech qanday moment ishlab chiqarilmaydi. Bundan tashqari, stol xonada yerda va harakatlanmaydi. Shunday qilib, kitob statik muvozanatda degan xulosaga kelishimiz mumkin.
Dinamik muvozanat nima?
Dinamik muvozanatni umumiy ma'noda tizimning makroskopik xossalari oʻzgarmagan holda mikroskopik xususiyatlar oʻzgargan holati sifatida taʼriflash mumkin.
Mexanikada uni tizim muvozanatda boʻlgan, lekin tezligi nolga teng boʻlmagan (yaʼni, tizim doimiy tezlikda harakat qilayotgan) tizim holati sifatida aniq belgilash mumkin. Shuning uchun, • ∑→FEXT=0
• ∑→GEXT=0
• →V ≠ 0
Stol va ob'ektni yana bir bor ko'rib chiqing, lekin u xona o'rniga doimiy tezlikda harakatlanuvchi poezdning kabinasiga joylashtirilgan.
Termodinamika kontekstida, agar issiqlik va ish almashinuvi sodir bo'lganda, tizimning harorati o'zgarmagan bo'lsa (ya'ni tizim energiyasi o'zgarmasa). Zaruriy shart - bu ish va issiqlik miqdori yig'indisi ish chiqishi va issiqlik chiqishi yig'indisiga teng bo'lishi kerak.
Kimyoviy tizimda dinamik muvozanat teskari reaktsiyada oldinga va orqaga reaktsiya bir xil tezlikda sodir bo'lganda paydo bo'ladi. Reaktivlar va mahsulotlarning konsentratsiyasi o'zgarishsiz qoladi, lekin shunga qaramay, reaktivlarning bir qismi mahsulotga aylanadi va mahsulotlar reaktivlarga aylanadi. Ammo bu ikki qarama-qarshi jarayon bir xil tezlikda sodir bo'lmoqda.
Masalan, NO2 va N2O4 tizimini ko'rib chiqing. Idishda NO2 gaz siqilganda, bosimning oshishi tizimning oldinga egilishiga olib keladi va N2O 4 molekulalar sonini kamaytirish va natijada bosimni kamaytirish uchun ishlab chiqariladi. Biroq, ma'lum bir nuqtada, oldinga reaktsiya to'xtaganga o'xshaydi va N2O4 ishlab chiqarish to'xtab qolganga o'xshaydi. Tizimning kontsentratsiyasi (yoki qisman bosimi) o'zgarishsiz qoladi. Ammo molekulyar darajada NO2 N2O4 ga aylanadi va aksincha.
Statik va dinamik muvozanat oʻrtasidagi farq nima?
• Statik muvozanatda ham mikroskopik, ham makroskopik xususiyatlar o'zgarmaydi, dinamik muvozanatda esa mikroskopik xususiyatlar o'zgaradi, makroskopik xususiyatlar esa o'zgarmaydi.
• Mexanikada muvozanatsiz tashqi kuchlar va tashqi momentlarga ega bo'lmagan tizimni muvozanatda deb hisoblash mumkin. Bundan tashqari, agar tizim harakatsiz bo'lsa, u statik muvozanatda, agar doimiy tezlikda harakatlansa, dinamik muvozanatda bo'ladi.
• Termodinamik tizimda harorat doimiy boʻlsa va issiqlik va massa uzatish kirish va chiqishi teng tezlikda boʻlsa, tizim (dinamik/termodinamik) muvozanatda boʻladi.
• Kimyoviy tizimda, agar oldinga va orqaga reaktsiya tezligi bir xil bo'lsa, tizim dinamik muvozanatda deyiladi.
