Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σταθερής κατάστασης, ομοιομορφίας και ισορροπίας;


Απάντηση 1:

Η σταθερή κατάσταση αναφέρεται σε συστήματα ροής (ανοιχτά), όπου εισέρχεται κάτι και εξέρχεται από το σύστημα. Εάν παρακολουθείτε το σύστημα σε οποιοδήποτε σημείο, παραμένει το ίδιο σε σχέση με μεταβλητές όπως η συγκέντρωση, η θερμοκρασία και η ταχύτητα σε αυτό το σημείο. Αλλά, μπορεί να υπάρξει διακύμανση από σημείο σε σημείο μέσα στο σύστημα ανά πάσα στιγμή.

Η ομοιότητα αναφέρεται στην κατάσταση του συστήματος όπου συνθήκες όπως η συγκέντρωση, η θερμοκρασία και η ταχύτητα σε ολόκληρα συστήματα είναι ίδια σε οποιοδήποτε χρονικό σημείο. Μπορούν να διαφέρουν ανάλογα με το χρόνο, αλλά παραμένουν τα ίδια παντού κάθε φορά. Τα ομοιόμορφα συστήματα μπορούν να βρίσκονται σε σταθερή κατάσταση αν αυτές οι συνθήκες παραμένουν σταθερές με την πάροδο του χρόνου, διαφορετικά είναι ομοιόμορφο αλλά ασταθές σύστημα.

Η ισορροπία είναι μια θερμοδυναμική έννοια και μας λέει εάν το σύστημα θα αλλάξει (εξελίσσεται) με το χρόνο. Εάν το σύστημα έχει φτάσει σε ισορροπία, τότε θα σταματήσει να αλλάζει με το χρόνο. Για παράδειγμα, εάν βγάλουμε ένα μικρό δείγμα από το ομοιόμορφο σταθερό μας σύστημα (ή από οποιοδήποτε σύστημα) και το διατηρούμε σε ένα ποτήρι (ας πούμε) και το παρατηρούμε εδώ και καιρό. Αν αλλάξει με το χρόνο, τότε το σύστημα δεν ήταν σε ισορροπία. Αν όχι, τότε το σύστημα ήταν σε ισορροπία. Αυτή η κατάσταση ισορροπίας μπορεί να αλλάξει μόνο εάν αλλάξουμε τις θερμοδυναμικές μεταβλητές όπως η θερμοκρασία, η πίεση ή η συγκέντρωση. Δεν εξαρτάται από τις μεταβλητές όπως ο ρυθμός ροής (στην είσοδο και την έξοδο των συστημάτων που αναφέρθηκαν παραπάνω).