Stationær proces
En stationær proces inden for fysik og kemi er en proces, der er forbundet med bevægelse af stof eller energi, hvor tilstandsvariablerne i det pågældende system ikke ændres over tid, så længe processen varer. [1] [2] [3] For eksempel er den kontinuerlige varmetransport i en varmeveksler stationær, hvis temperaturen er konstant på et givet tidspunkt på varmeveksleren. [4]
En ekstern stimulans til systemet - såsom at tænde det, ændre belastningen, forstyrre processen - efterfølges af en kompensationsproces, der aftager over tid. Hvis den stationære proces forstyrres af en intervention, ændres den gamle til en ny stationær proces, men ikke pludselig på tidspunktet for ændringen, men støt . [5]
To former kan ses:
- En aperiodisk proces opstår, som ser ud til at være i dvale på trods af en gennemstrømning. [6] [7] [8] I en flowproces etableres en stabil tilstand, hvor alle tilstandsvariablerne, der karakteriserer processen - ved en endelig reaktionshastighed - antager værdier, der er konstante over tid. [9] For eksempel opvarmes en elektrisk leder over tid, så snart en strøm tændes, indtil en øget, men derefter konstant temperatur er etableret gennem varmeafledning, se Aktuel varme .
- Der opstår en periodisk proces, der kaldes stationær svingning [10] [11] , hvis dens karakteristiske værdier - spidsværdi og frekvens - er uafhængige af tid. [12] Periodiske processer er stationære fra starten. [7] Dette omfatter f.eks. Stabile processer inden for vekselstrømsteknologi .
Enhver form for dæmpning af et stabilt oscilleringssystem fører til forfald af svingningen til hvilestilling. (Det samme gælder for rotationen, der består af to svingninger.) Men hvis processen kontinuerligt forsynes med energi, der kompenserer for dæmpningstabet, kan processen køre på ubestemt tid. eksempler er
- eller generelt en oscillator ;
- en ubelastet maskine, der tilpasser sig til tomgangshastighed, så længe den er tilsluttet netværket;
- en ikke-henfaldende vibration af en violin, så længe den spilles.
En kemisk reaktion finder normalt sted op til en kemisk ligevægt med den modsatte reaktion. Den samlede reaktion fremstår derefter i dvale, selvom de enkelte reaktioner fortsat finder sted. Der er også oscillerende reaktioner . For eksempel fungerer de som et ur for periodiske biologiske processer.
Se også
- Opnåelse af en stationær proces kan understøttes af kontrolteknologi .
- Inden for biologi og medicin er selvregulering kendt for at opnå en stationær proces.
- Den mest generelle forklaring kan findes under ligevægt (systemteori) # steady state .
- Termodynamiske processer er beskrevet under Stationær proces .
Individuelle beviser
- ↑ Jürgen U. Keller: Teknisk termodynamik i eksempler, del 1: Grundlæggende. de Gruyter, 1979, s. 258
- ↑ Walter J. Moore: Grundlaget for fysisk kemi. de Gruyter, 1990, s. 338
- ↑ Frank Ahnert: Introduktion til Geomorfologi. Eugen Ulmer, 5. udg. 2015, s. 24 ff
- ↑ Ralf Bürgel: Håndbog højteknologiske materialer teknologi: Fundamentals .... Vieweg, 3. udgave, 2006, s. 27
- ^ Wilfried Weißgerber: Elektroteknik til ingeniører 3: kompensationsprocesser, Fourier-analyse, firepolet teori. Springer Vieweg, 8. udgave, 2013, s.1
- ↑ Günter Ludyk: Teoretisk reguleringsteknik 1: Basics, syntese af lineære kontrolsystemer. Springer, 1995, s. 179
- ↑ a b Tilo Peifer, Paul Profos (red.): Håndbog i industriel måleteknologi. Oldenbourg, 6. udgave 1994, s. 53
- ^ Erwin Haibach: Holdbare komponenter: Bestemmelse og verifikation af holdbarheden, konstruktive og iværksætteraspekter. Springer, 1992, s. 42
- ↑ Hans Peter Latscha, Helmut Alfons Klein: Inorganische Chemie:. Chemie-Basiswissen I. Springer, 8. udgave 2002, s 252
- ^ Fritz Kurt Kneubühl: Repetitorium der Physik. Teubner, 4. udg. 1990, s. 248
- ↑ Wolfgang Demtröder: Experimentalphysik 1: Mekanik og varme. Springer, 7. udgave 2015, s. 384
- ^ Thomas Frey, Martin Bossert: Signal- og systemteori. Teubner, 2004, s. 133