Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Math

Hvilke størrelser summerer til nul, når et system er i ligevægt?

I et termodynamisk system i ligevægt summeres flere størrelser til nul. Disse omfatter:

1. Netto varmeoverførsel (termisk ligevægt):

Under termisk ligevægt bliver nettovarmeoverførslen mellem systemet og dets omgivelser nul. Det betyder, at systemet ikke taber eller får varme, og dets temperatur forbliver konstant over tid.

2. Nettokraft og drejningsmoment (mekanisk ligevægt):

Når et system når mekanisk ligevægt, bliver nettokraften, der virker på det, og nettodrejningsmomentet (drejekraften) omkring enhver akse nul. Dette indebærer, at systemet ikke undergår nogen acceleration, og det er i en tilstand af hvile eller ensartet bevægelse.

3. Nettomasseoverførsel (massebalance eller materialeligevægt):

Hvis et system er i massebalance eller materialeligevægt, er der ingen nettoændring i systemets samlede masse. Det betyder, at den hastighed, hvormed massen kommer ind i systemet, er lig med den hastighed, hvormed massen forlader, hvilket resulterer i en konstant total masse over tid.

4. Kemisk potentiale (kemisk ligevægt):

Kemisk ligevægt opstår, når det kemiske potentiale for hver art i en kemisk reaktion bliver ens. På dette tidspunkt sker de fremadrettede og omvendte reaktioner med samme hastighed, og de relative koncentrationer af reaktanter og produkter forbliver konstante uden nogen nettoændring.

5. Gibbs fri energi (termodynamisk ligevægt):

Termodynamisk ligevægt opnås, når Gibbs frie energi i et system er minimeret. Gibbs frie energi, som repræsenterer den maksimale mængde arbejde, der kan udvindes fra et system ved konstant temperatur og tryk, når sin lavest mulige værdi under ligevægtsforhold.