基本介紹
- 中文名：動態平衡
- 外文名：dynamic equilibrium
- 套用學科：經濟 社會 物理 化學 生態 生理
- 適用領域範圍：經濟 社會 物理 化學 生態 生理
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化學平衡
處處可見的動態平衡
在我們的生活中，許多狀態都處於一種動態平衡中，例如大氣平衡、水平衡、物理平衡、化學平衡、生態平衡、人體體液的酸鹼平衡、人口發展平衡、貿易平衡、供求平衡等。在高中學習階段，我們也將接觸許多平衡體系。因此，了解和學習有關動態平衡的知識將具有極其重要的意義。
動態平衡
動態平衡是物質系統在不斷運動和變化情況下的巨觀平衡。世界上沒有絕對的、靜止的平衡，平衡是一個動態的過程。例如密閉容器內水的氣一液平衡，液態水和水蒸氣的平衡可用下式來表示：
H2O(l) H2O(g)
如果單位時間內從液相進入氣相的水分子數（水的蒸發）恰好等於從氣相進入到液相的水分子數（水的凝聚），該體系就不再有淨的變化，即密閉容器中水的蒸氣壓趨於某一定值，此時出的蒸發和水蒸氣的凝聚處於平衡狀態，而且是一種動態平衡，因水的蒸發與凝聚仍在不斷進行。這雖然是水的狀態的動態平衡過程，但其思想方法同樣也適用於一切的動態平衡過程。
動態平衡與物理學中的勒夏特列原理
勒夏特列原理：當改變動態平衡系統的一種外界條件（如濃度、壓強或溫度等）時，平衡就被打破，並向能夠減弱這種改變的方向移動。該原理不僅適用於物理、化學平衡體系，更是自然界中的一條普遍規律，它對於所有的動態平衡都是適用的也適用於物理平衡，例如水的三態變化：升高溫度，平衡向吸熱方向移動，有利於水蒸發為氣態；降低溫度，平衡向放熱方向移動，有利於水凝固成冰。
化學平衡是動態平衡
19世紀50-60年代，熱力學的基本規律已明確起來，但是一些熱力學概念還比較模糊，數字處理很煩瑣，不能用來解決稍微複雜一點的問題，例如化學反應的方向問題。當時，大多數化學家正致力於有機化學的研究，也有一些人試圖解決化學反應的方向化學反應的方向問題。這種努力除了質量作用定律之外，還有其他一些人試圖從別的角度進行反應方向的探索，其中已有人提出了一些經驗性的規律。
在這一時期，丹麥人湯姆生和貝特羅試圖從化學反應的熱效應來解釋化學反應的方向性。他們認為，反應熱是反應物化學親合力的量度，每個簡單或複雜的純化學性的作用，都伴隨著熱量的產生。貝特羅更為明確地闡述了與這相同的觀點，並稱之為“最大功原理”，他認為任何一種無外部能量影響的純化學變化，向著產生釋放出最大能量的物質的方向進行。
19世紀60-80年代，霍斯特曼、勒夏特列和范霍夫在這一方面也做了一定的貢獻。首先，霍斯特曼在研究氯化銨的升華過程中發現，在熱分解反應中，其分解壓力和溫度有一定的關係，符合克勞胥斯一克拉佩隆方程：dp/dt=Q/T(V'-V)
lnK=-(Q/RT)+c
然而，在這一方面做出突出貢獻的是吉布斯，他在熱力化學發展史上的地位極其重要。吉布斯在勢力化學上的貢獻可以歸納4個方面。第一，在克勞胥斯等人建立的第二定律的基礎上，吉布斯引出了平衡的判斷依據，並將熵的判斷依據正確地限制在孤立體系的範圍內。使一般實際問題有了進行普遍處理的可能。第二，用內能、熵、體積代替溫度、壓力、體積作為變數對體系狀態進行描述。並指出湯姆生用溫度、壓力和體積對體系體狀態進行描述是不完全的。他倡導了當時的科學家們不熟悉的狀態方程，並且在內能、熵和體積的三維坐標圖中，給出了完全描述體系全部熱力學性質的曲面。第三，吉布斯在熱力學中引入了“濃度”這一變數，並將明確了成分的濃度對內能的導數定義為“熱力學勢”。這樣，就使熱力學可用於處理多組分的多相體系，化學平衡的問題也就有了處理的條件。第四，他進一步討論了體系在電、磁和表面的影響下的平衡問題。並且，他導出了被認是熱力學中最簡單、最本質也是最抽象的熱力學關係，即相律，在，而平衡狀態就是相律所表明的自由度為零的那種狀態。
吉布斯對平衡的研究成果主要發表在他的三篇文章之中。1873年，他先後將前兩篇發表在康乃狄克州學院的學報上，立即引起了麥克斯韋的注意。吉布斯前兩篇文可以說只是一個準備，1876年和1878年分兩部分發表了第三篇文章——《關於復相物質的平衡》，文章長達300多頁，包括700多個公式。
對於吉布斯的工作，勒夏特列認為這是一個新領域的開闢，其重要性可以與質量不滅定律相提並論。然而，吉布斯的三篇文章發表之後，其重大意義並未被多數科學家們所認識到，直到1891年才被奧斯特瓦德譯成德文，1899年勒夏特列譯成法文出版之後，情況頓然改變。
物理平衡
物理動態平衡（Physical dynamic balance），在有關物體平衡的問題中，存在著大量的動態平衡問題，所謂動態平衡問題，就是通過控制某一物理量，使物體的狀態發生緩慢變化。分析動態平衡問題通常有兩種方法。
物質的動態平衡是指相對獨立物質內部所有微觀粒子相對運動所產生的能量綜合效果而給外觀（界）帶來的整體反映。
對於相對獨立運動的分子來說，內部原子、電子的綜合的動態反映，在外觀上則表現為分子的平衡運動。
首先要指出的是：
1. 動態平衡反映的是事物內部總量的變化規律，而個體則應遵從運動平衡規則。
2. 事物的動態平衡是相對的，而不是絕對的；是運動的，而不是靜止的；是變化的，而不是永恆不變的。
3. 事物的動態平衡是事物內部自發調節的，是由事物內部的全部個體綜合運動所產生的結果。
動態平衡反映了事物內部總量的變化規律，即指總量內部各組成要素之間具有相對平衡關係，就是說對於具有總量的事物我們就可稱其為總量的動態平衡。
物質的“運動平衡”是建立在相對獨立物質做獨立運動時表現在其外部所遵從的規律；而物質的“動態平衡”是建立在相對獨立物質內部所有微觀粒子的相對運動而產生的能量綜合效果。二者的指向是不同的，其實按嚴格意義來講，它們共同反映了事物的兩個方面。
通常我們將物質稱為“動態”的。在我們未搞清這些物質或組成粒子的運動規律，在沒有把這些物質（或粒子）的個別運動與巨觀物質的整體運動系統地結合起來的時候，我們就認為該物質特別是其微觀組成粒子的運動是無規則的、紊亂的，或只能簡稱為“動態”的。而恰恰是我們從物質的整體性出發，去探討該物質的微觀組成，就會發現這些“動態”的物質（或粒子）的集合運動有規律可言，即就物質的整體性上來講是運動平衡的，而按其組成該物質的眾多粒子集合的整體觀察性來講是動態平衡的。
二、巨觀物質的運動平衡是由其內部各微觀粒子的綜合運動決定的
巨觀物質運動的動因是由其內部所有微觀粒子的集體運動所產生的能量綜合效果決定的，即對於一個相對複雜的巨觀物質外部的變化，它的確定因素在其內部，在其內部各微觀粒子的綜合運動。這與對立統一規律揭示的事物發展的根本動力在於事物內部，在於事物內部的矛盾性是相符合的。
三、巨觀物質內部相對獨立的微觀粒子的單獨運動也遵從運動平衡規則
四、可以用物質的巨觀運動去推論微觀組成，或用微觀組成去推論巨觀物質的運動方向、速度、變化周期。所有微觀粒子的合力則是規定了該物質運動方向的力，這個合力使得該物質做平衡運動即由巨觀物質去推斷微觀集合狀態，我們便能夠得出物質“動態平衡”的結論。
當然這裡我們所論述的平衡都是相對的、瞬態的，而不是絕對的，這個論斷也是需要科學去嚴格證明，也要接受實踐的檢驗。
生態平衡
在生態系統內部，生產者、消費者、分解者以及非生物環境之間，在一定條件下保持著能量與物質輸入、輸出的動態的相對穩定稱為生態平衡。任何一個生態系統都遵循著由低級向高級，由簡單向複雜的演變規律，因而形成有層次的相對穩定的動態平衡，它總是在不平衡——平衡——不平衡的發展過程中進行物質和能量的交換，推動自身的變化和發展。
經濟平衡
來源
70年代以來，許多資本主義國家已經不強調以年末的國際收支平衡為目標，而是以經濟實際運行可能實現平衡的計畫期為平衡周期。這主要是出於兩個方面的原因，一是國際收支逆差變得越來越經常；二是國際收支的不平衡可以作為一種手段來實施經濟政策，於是出現了動態平衡。
特點
動態平衡的特點是：
(1)根據經濟波動和經濟成長的需要為基礎，確定若干年為平衡期；
(2)動態平衡以一定時期的國際收支平衡為一個基本目標，同時還以國民經濟成長為另一個基本目標。這兩個目標是相輔相成、互相補充的，是比較靈活的雙重目標的方式；
(3)動態平衡在實現雙重目標的過程中，根據一國的具體情況，允許出現不平衡，待經濟實力增強後，再達到國際收支平衡；
(4)動態平衡在計畫平衡期內隨著經濟的增長有一定的收支差額，因而對一國經濟產生較大的影響。動態平衡和靜態平衡有密切的聯繫，靜態平衡是動態平衡的基礎，動態平衡是靜態平衡的匯集。
套用
在實際情況中，許多資本主義國家在考慮國際收支平衡時，以靜態平衡為主，兼用動態平衡，即採用兩種平衡來計畫國際收支的平衡。
生理平衡
人體可以看成是一個龐大複雜的生物化學系統。人體中存在許多平衡系統，如水平衡、電解質平衡、酸鹼平衡、體溫的恆定等等。這些平衡系統維持人類的生命保證人體正常的生理活動，因此了解認識這些平衡就顯得迫切和重要。
