Kesetimbangan Statis vs Dinamis
Keseimbangan adalah konsep yang digunakan dalam berbagai disiplin ilmu, untuk mengekspresikan keseimbangan antara dua kekuatan yang berlawanan dalam sistem yang dipertimbangkan.
Dalam hal ini, keseimbangan statis dan keseimbangan dinamis adalah dua keadaan sistem fisik di mana dua atau lebih sifat berada dalam keseimbangan. Kasus-kasus ini secara khusus diselidiki dalam mekanika, dan juga dalam kimia fisik.
Apa itu Kesetimbangan Statis?
Sebagai pengertian umum, keseimbangan statis didefinisikan sebagai keadaan di mana sifat makroskopik dan mikroskopis suatu sistem tetap tidak berubah terhadap waktu.
Dalam mekanika, sistem tanpa gaya resultan yang bekerja padanya dapat dianggap dalam keadaan setimbang. Cukuplah untuk mengatakan bahwa jika, • Jumlah vektor semua gaya luar adalah nol; →FEXT=0
• Jumlah momen semua gaya luar terhadap sembarang garis adalah nol, →GEXT=0
maka sistem dalam keadaan setimbang. Selain itu, jika kecepatan sistem juga nol (yaitu →V=0), maka sistem berada dalam kesetimbangan statis.
Misalnya, perhatikan sebuah benda yang tergeletak di atas meja di dalam sebuah ruangan. Gaya eksternal pada objek, atau tarikan gravitasi (yaitu Berat), dilawan oleh reaksi pada objek oleh tabel. Juga, reaksi dan berat berada pada garis 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 tersebut berada dalam kesetimbangan statis.
Apa itu Kesetimbangan Dinamis?
Keseimbangan dinamis dapat secara umum didefinisikan sebagai keadaan sistem di mana sifat makroskopik tetap tidak berubah sementara sifat mikroskopis berubah.
Dalam mekanika, ini dapat secara khusus didefinisikan sebagai keadaan sistem di mana sistem berada dalam kesetimbangan, tetapi kecepatannya tidak nol (yaitu Sistem bergerak dengan kecepatan konstan). Oleh karena itu, • →FEXT=0
• →GEXT=0
• →V 0
Sekali lagi perhatikan meja dan bendanya, tetapi alih-alih sebuah ruangan, meja itu ditempatkan di dalam kabin kereta api yang bergerak dengan kecepatan konstan.
Dalam konteks termodinamika, jika suhu suatu sistem tetap tidak berubah (yaitu energi sistem tidak berubah) selama panas dan perpindahan kerja terjadi. Syarat yang diperlukan adalah jumlah masukan kerja dan masukan panas harus sama dengan jumlah keluaran kerja dan keluaran panas.
Dalam sistem kimia, kesetimbangan dinamis terjadi ketika reaksi maju dan reaksi mundur terjadi pada laju yang sama dalam reaksi reversibel. Konsentrasi reaktan dan produk tetap tidak berubah, tetapi masih beberapa reaktan diubah menjadi produk dan produk diubah menjadi reaktan. Tetapi kedua proses yang berlawanan ini terjadi pada kecepatan yang sama.
Misalnya, pertimbangkan sistem NO2 dan N2O4. Ketika NO2 gas dikompresi dalam wadah, kenaikan tekanan menyebabkan sistem menjadi bias maju, dan N2O 4 diproduksi untuk mengurangi jumlah molekul dan akhirnya mengurangi tekanan. Tetapi pada titik tertentu, reaksi maju tampaknya berhenti dan produksi N2O4 tampaknya berhenti. Konsentrasi (atau tekanan parsial) dari sistem tetap tidak berubah. Tetapi pada tingkat molekuler NO2 diubah menjadi N2O4 dan sebaliknya.
Apa perbedaan Kesetimbangan Statis dan Dinamis?
• Dalam kesetimbangan statis, sifat mikroskopis dan makroskopik tetap tidak berubah sedangkan, dalam kesetimbangan dinamis, sifat mikroskopis berubah sedangkan sifat makroskopik tidak berubah.
• Dalam mekanika, sistem tanpa gaya luar dan momen luar yang tidak seimbang dapat dianggap dalam keadaan setimbang. Selain itu, jika sistem diam, sistem berada dalam kesetimbangan statis, dan jika bergerak dengan kecepatan konstan, sistem berada dalam kesetimbangan dinamis.
• Dalam sistem termodinamika, jika suhu konstan dan perpindahan panas dan massa input dan output berada pada laju yang sama, sistem berada dalam kesetimbangan (dinamis/ termodinamika).
• Dalam sistem kimia, jika laju reaksi maju dan reaksi mundur sama, sistem dikatakan dalam kesetimbangan dinamis.
