Статикалык жана динамикалык тең салмактуулук
Тең салмактуулук – бул каралып жаткан системадагы эки карама-каршы күчтүн ортосундагы тең салмактуулукту туюндуруу үчүн түрдүү дисциплиналарда колдонулган түшүнүк.
Мында статикалык тең салмактуулук жана динамикалык тең салмактуулук физикалык системанын эки же андан көп касиеттери тең салмакта болгон эки абалы. Бул жагдайлар механикада, ошондой эле физикалык химияда атайын изилденет.
Статикалык тең салмактуулук деген эмне?
Жалпы мааниде статикалык тең салмактуулук системанын макроскопиялык жана микроскопиялык касиеттери убакыттын өтүшү менен өзгөрүүсүз калган абал катары аныкталат.
Механикада ага таасир этүүчү натыйжалык күч болбогон системаны тең салмактуулук абалында кароого болот. Эгерде,деп айтуу жетиштүү.
• Бардык тышкы күчтөрдүн вектордук суммасы нөлгө барабар; ∑ →FEXT=0
• Бардык тышкы күчтөрдүн кандайдыр бир сызыкка карата моменттеринин суммасы нөлгө барабар, ∑ →GEXT=0
анда система тең салмактуулукта болот. Кошумчалай кетсек, эгерде системанын ылдамдыгы да нөл болсо (б.а. →V=0), анда система статикалык тең салмактуулукта болот.
Мисалы, бөлмөнүн ичиндеги столдун үстүндө жаткан нерсени карап көрөлү. Объекттеги тышкы күчтөргө же тартылуу күчкө (б.а. Салмак) үстөл менен объектке болгон реакция каршы турат. Ошондой эле, реакция жана салмак бир сызыкта, ошондуктан эч кандай көз ирмем өндүрүлбөйт. Ошондой эле, стол бир бөлмөдө жерде, жана кыймылдабайт. Демек, китеп статикалык тең салмактуулукта деп тыянак чыгарсак болот.
Динамикалык тең салмактуулук деген эмне?
Динамикалык тең салмактуулукту жалпы түрдө системанын макроскопиялык касиеттери өзгөрүүсүз калган, ал эми микроскопиялык касиеттери өзгөрүп турган абалы катары аныктаса болот.
Механикада аны система тең салмактуулукта турган, бирок ылдамдыгы нөл эмес (б.а. система туруктуу ылдамдыкта жылып жаткан) системанын абалы катары аныктаса болот. Ошондуктан, • ∑→FEXT=0
• ∑→GEXT=0
• →V ≠ 0
Дагы бир жолу үстөлдү жана объектти карап көрөлү, бирок ал бөлмөнүн ордуна туруктуу ылдамдыкта бараткан поезддин кабинасына жайгаштырылган.
Термодинамиканын контекстинде, эгерде системанын температурасы өзгөрүүсүз калса (б.а. системанын энергиясы өзгөрбөсө), жылуулук жана жумуш алмашуу жүрүп жатканда. Зарыл шарт - жумуштун чыгашасы менен жылуулуктун суммасы жумуштун чыгашасы менен жылуулуктун суммасына барабар болушу керек.
Химиялык системада динамикалык тең салмактуулук алдыга жана артка карай реакция кайтарылуучу реакцияда бирдей ылдамдыкта жүргөндө пайда болот. Реагенттердин жана продуктылардын концентрациясы өзгөрүүсүз бойдон калууда, бирок дагы эле реагенттердин бир бөлүгү продуктыларга, ал эми продуктылар реагенттерге айланат. Бирок бул эки карама-каршы процесс бирдей ылдамдыкта жүрүп жатат.
Мисалы, NO2 жана N2O4 системасын карап көрөлү. NO2 идиште кысылганда, басымдын жогорулашы системанын алдыга ыктайт жана N2O 4 молекулалардын санын азайтуу жана акырында басымды азайтуу үчүн чыгарылат. Бирок белгилүү бир учурда алдыга реакция токтоп, N2O4 өндүрүш токтоп калгандай көрүнөт. Системанын концентрациялары (же жарым-жартылай басымы) өзгөрүүсүз калат. Бирок молекулярдык деңгээлде NO2 N2O4 жана тескерисинче айланат.
Статикалык жана динамикалык тең салмактуулуктун ортосунда кандай айырма бар?
• Статикалык тең салмактуулукта микроскопиялык да, макроскопиялык да касиеттер өзгөрүүсүз калат, ал эми динамикалык тең салмактуулукта микроскопиялык касиеттер өзгөрүп, макроскопиялык касиеттер өзгөрүүсүз калат.
• Механикада тең салмактуу эмес тышкы күчтөр жана тышкы моменттери жок системаны тең салмактуулукта деп эсептөөгө болот. Кошумчалай кетсек, система кыймылсыз болсо, ал статикалык тең салмактуулукта, ал эми туруктуу ылдамдыкта кыймылдаса, динамикалык тең салмактуулукта болот.
• Термодинамикалык системада, эгерде температура туруктуу болсо жана жылуулук жана масса өткөргүч киргизүү жана чыгаруу бирдей ылдамдыкта болсо, система (динамикалык/термодинамикалык) тең салмактуулукта болот.
• Химиялык системада алдыга карай реакциянын ылдамдыгы менен артка карай реакциянын ылдамдыгы бирдей болсо, система динамикалык тең салмактуулукта деп айтылат.
