Rovnovážný stav je rovnovážný stav systému, stav, při kterém systém dosáhl nejstabilnějšího stavu.
Stavu dynamické rovnováhy je systémem dosaženo díky nevyhnutelnému reverzibilnímu procesu. Rychlost reaktantů poskytujících produkt a produkty, které se vracejí zpět k reaktantům, zůstává konstantní, a proto se tento stav nazývá dynamická rovnováha.
Jaký je stav dynamické rovnováhy?
Dynamický stav prochází různými změnami a procesy, protože složka systému sama tyto změny stimuluje.
Rovnovážný stav dosažený vyvážením všech sil vzniklých v důsledku nerovnováhy vnitřních podmínek a proměnlivých chemických reakcí v systému se nazývá dynamický stav rovnováhy.
A dynamická rovnováha stav je ustálený stav systému získaný vnitřní činností systému. Energie získaná systémem způsobuje nevyváženost vnitřních podmínek v důsledku různých sil, které na něj působí. Tyto síly jsou vyváženy složkami objektu. Tepelná energie je rovnoměrně dodávána všem molekulám tvořícím předmět.
Proč je chemická rovnováha dynamický stav?
Chemická rovnováha je stav rovnováhy mezi produktem a reaktantem.
Je to stav chemického roztoku, při kterém rychlost tvorby produktů z reagujících chemikálií a přeměna produktu na reaktant zůstává stejná, čímž se dosáhne rovnovážného stavu. Chemická rovnováha je tedy považována za dynamický stav.
Když reaktanty reagují mezi sebou, kation a ionty v roztoku rozbijí vazby a vytvoří nové vazby využívající tuto energii k získání produktů. Reaktanty reagují za vzniku produktů konstantní rychlostí. Současně se produkty stejnou rychlostí vracejí zpět k reaktantům. Tedy dosažení rovnovážného stavu.
V tomto bodě, pokud se systém naruší, systém se může obrátit a rychlost tvorby reaktantu a produktu se vyrovná. Rychlost tvorby produktů a reaktantů se vyrovná. V této fázi je rychlost tvorby reaktantů a produktů vyvážená a řízená.
Co ovlivňuje stav v dynamické rovnováze?
Stav dynamické rovnováhy je řízen vnitřními vlastnostmi systému a vnějšími podmínkami, které mohou systém narušit.
Síla působící na objekt, vnější teplo, teplota, vlhkost, měrná tepelná kapacita, tlak, chemické složení, emisivita a potenciální energie systému, jsou různé faktory, které ovlivňují stav v dynamické rovnováze.
Systém je narušen i nepatrnými odchylkami v okolí. Při změně teploty systému se mění měrný odpor a rychlost chemické reakce. Zvýšením teploty systému získává teplo částice tvořící systém.
Získáním dodatečného množství energie se zvýší pohyblivost částic a začnou se náhodně pohybovat. Měrné teplo molekul se zvyšuje, což ovlivňuje stabilní stav. Chemické složení, oxidační stav molekul, bod varu, nerovnováha sil atd. ovlivňuje stav v dynamické rovnováze.
Jaký je rozdíl mezi statickým a dynamickým rovnovážným stavem?
| Statická rovnováha | Dynamická rovnováha |
| Statická rovnováha je nevratný proces | Dynamická rovnováha je vratný proces. |
| Rychlost reakce poskytující produkt je nulová. | Dynamická rovnováha povede ke konverzi reaktantu na produkt a produktů na reaktanty stejnou rychlostí. |
| Systém na statická rovnováha se nemění, ale zůstává konstantní po celou dobu. | Dynamická rovnováha se může měnit při nepatrné změně systému, proto dochází k častým odchylkám systému od dynamické rovnováhy. |
| Čistá síla působící na statický rovnovážný systém je nulová. | Na molekuly působí přitažlivé a odpudivé síly, čímž dochází k rozbití vazeb a vytvoření nových vazeb v dynamickém rovnovážném stavu systému. |
| Statický rovnovážný stav je většinou vidět v případě mechanického systému. | Dynamický systém se projevuje především v případě chemické reakce. |
| Statická rovnováha může nastat jak v uzavřeném systému, tak v systému otevřeném. | Projekt dynamická rovnováha se vyskytuje pouze v uzavřeném systému. |
| Rychlost dopředné a zpětné reakce je nulová. | Rychlost dopředné a zpětné reakce je konstantní. |
| V tomto stavu neprobíhá žádná reakce mezi reaktanty a produkty. | V dynamickém rovnovážném stavu probíhá kontinuální reakce mezi reaktantem a produktem. |
Příklad dynamického rovnovážného stavu
Příkladem toho dynamická rovnováha je koncentrace oxidu uhličitého a oceánu. Oceánská voda zachycuje molekuly oxidu uhličitého a je tedy zásobárnou tohoto plynu. Tento plyn se při odpařování vody uvolňuje zpět do vzduchu.
Dalším příkladem je rovnováha dynamické rovnováhy uhlíku v atmosféře. Oxid uhličitý získaný z elektrárny se při spalování dřeva vrací zpět do atmosféry. Nakonec vyrovnává množství oxidu uhličitého ve vzduchu.
Během spalování uhlík reaguje se vzdušným kyslíkem a uvolňuje oxid uhličitý. Je to vratná změna. Uhlík je oddělen od kyslíku a skladován, zatímco při reverzibilní reakci uhlík reaguje s kyslíkem a uvolňuje oxid uhličitý do vzduchu. Tedy udržení rovnováhy a dynamické rovnováhy oxidu uhličitého v atmosféře.
Dynamická rovnováha probíhá při chůzi vyvažující hybnost těla. Při chůzi je pravá ruka předsunuta, zatímco levá ruka je předsunuta a naopak. Síla působící v dopředném směru je vyvážena silou působící ve směru vzad.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Stavu dynamické rovnováhy je dosaženo udržováním konstantní rychlosti tvorby produktů a reaktantů a vyrovnáváním síly stejné velikosti a opačného směru. Je to vratný proces a je udržován konstantní rychlostí, čímž je dosaženo rovnovážného stavu.
Přečtěte si více o Dynamická rovnováha v molekulách.
Také čtení:
Ahoj, jsem Akshita Mapari. Udělal jsem Mgr. ve fyzice. Pracoval jsem na projektech jako Numerické modelování větrů a vln během cyklonu, Fyzika hraček a mechanizované vzrušující stroje v zábavním parku založeném na klasické mechanice. Absolvoval jsem kurz na Arduinu a dokončil jsem několik mini projektů na Arduinu UNO. Vždy rád prozkoumávám nové oblasti v oblasti vědy. Osobně věřím, že učení je větší nadšení, když se učí kreativně. Kromě toho rád čtu, cestuji, brnkám na kytaru, určuji kameny a vrstvy, fotím a hraji šachy.
