Perbedaan Antara Keseimbangan Statis dan Dinamis

Keseimbangan Statis vs Dinamis
 

Equilibrium adalah konsep yang digunakan dalam berbagai disiplin ilmu, untuk mengekspresikan keseimbangan antara dua kekuatan yang berlawanan dalam suatu sistem yang dipertimbangkan.

Dalam hal ini, keseimbangan statis dan keseimbangan dinamis adalah dua keadaan sistem fisik di mana dua atau lebih properti berada dalam keseimbangan. Kasus-kasus ini secara khusus diselidiki dalam mekanika, dan juga dalam kimia fisik.

Apa itu Static Equilibrium?

Sebagai pengertian umum, keseimbangan statis didefinisikan sebagai keadaan di mana sifat makroskopik dan mikroskopis suatu sistem tetap tidak berubah seiring waktu..

Dalam mekanika, suatu sistem tanpa gaya resultan yang bekerja padanya dapat dipertimbangkan dalam keadaan setimbang. Cukuplah untuk mengatakan bahwa jika,

• Jumlah vektor semua kekuatan eksternal adalah nol; ∑ → F_EXT = 0

• Jumlah momen semua kekuatan eksternal tentang garis apa pun adalah nol, → G_EXT = 0

maka sistem berada dalam kesetimbangan. Selain itu, jika kecepatan sistem juga nol (mis. → V = 0), maka sistem berada dalam kesetimbangan statis.

Sebagai contoh, perhatikan benda yang berbaring di atas meja di dalam ruangan. Gaya eksternal pada objek, atau tarikan gravitasi (mis. Berat), dilawan dengan reaksi pada objek di atas meja. Juga, reaksi dan berat berada pada jalur yang sama, sehingga tidak ada momen yang dihasilkan. Juga, meja berada di tanah di sebuah ruangan, dan tidak bergerak. Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa buku ini berada dalam keseimbangan statis.

Apa itu Dynamic Equilibrium?

Keseimbangan dinamis dapat secara umum didefinisikan sebagai keadaan sistem di mana sifat-sifat makroskopis tetap tidak berubah sementara sifat-sifat mikroskopis berubah.

Dalam mekanika, ini dapat secara spesifik didefinisikan sebagai keadaan sistem di mana sistem berada dalam kesetimbangan, tetapi kecepatannya tidak nol (yaitu sistem bergerak dengan kecepatan konstan). Karena itu,

• ∑ → F_EXT = 0

• ∑ → G_EXT = 0

• → V ≠ 0

Sekali lagi pertimbangkan meja dan objek, tetapi alih-alih ruangan, itu ditempatkan di dalam kabin kereta bergerak dengan kecepatan konstan.

Dalam konteks termodinamika, jika suhu suatu sistem tetap tidak berubah (yaitu energi sistem tidak berubah) ketika panas dan perpindahan kerja terjadi. Kondisi yang diperlukan adalah bahwa jumlah input kerja dan input panas harus sama dengan jumlah output kerja dan output panas.

Dalam sistem kimia, keseimbangan dinamis terjadi ketika reaksi maju dan reaksi mundur terjadi pada kecepatan yang sama dalam reaksi yang dapat dibalik. Konsentrasi reaktan dan produk tetap tidak berubah, tetapi masih beberapa reaktan diubah menjadi produk dan produk diubah menjadi reaktan. Tetapi dua proses yang berlawanan ini terjadi pada tingkat yang sama.

Sebagai contoh, perhatikan TIDAK₂ dan N₂HAI₄ sistem. Ketika TIDAK₂ gas dikompresi dalam wadah, kenaikan tekanan menyebabkan sistem menjadi bias ke depan, dan N₂HAI₄ diproduksi untuk mengurangi jumlah molekul dan akhirnya mengurangi tekanan. Tetapi pada titik tertentu, reaksi ke depan tampaknya berhenti dan N₂HAI₄ produksi sepertinya berhenti. Konsentrasi (atau tekanan parsial) sistem tetap tidak berubah. Tetapi pada tingkat molekuler, NO₂ dikonversi menjadi N₂HAI₄ dan sebaliknya.

Apa perbedaan antara Keseimbangan Statis dan Dinamis?

• Dalam kesetimbangan statis, sifat mikroskopis dan makroskopis tetap tidak berubah sedangkan, dalam kesetimbangan dinamis, sifat mikroskopis berubah sedangkan sifat makroskopis tetap tidak berubah.

• Dalam mekanika, sistem tanpa kekuatan eksternal dan momen eksternal yang tidak seimbang dapat dianggap berada dalam kesetimbangan. Selain itu, jika sistem itu diam, ia berada dalam kesetimbangan statis, dan jika bergerak pada kecepatan konstan, ia berada dalam kesetimbangan dinamis.

• Dalam sistem termodinamika, jika suhunya konstan dan panas serta perpindahan dan input massa dengan laju yang sama, sistem berada dalam kesetimbangan (dinamis / termodinamika).

• Dalam sistem kimia, jika laju reaksi maju dan reaksi mundur adalah sama, sistem dikatakan berada dalam kesetimbangan dinamis.