In thermodynamics, dissipation is the result of an irreversible process that affects a thermodynamic system. In a dissipative process, energy (internal, bulk flow kinetic, or system potential) transforms from an initial form to a final form, where the capacity of the final form to do thermodynamic work is less than that of the initial form. For example, transfer of energy as heat is dissipative because it is a transfer of energy other than by thermodynamic work or by transfer of matter, and spreads previously concentrated energy. Following the second law of thermodynamics, in conduction and ra
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耗散是出現在非勻相熱力學系統中不可逆過程的結果。耗散過程是指能量(內能、動能或勢能)由一種形式轉換到另一種形式,而且後者可以作的功少於前者。例如將能量轉換為熱是一種耗散過程,因為熱會由較熱的物體轉移到較冷的物體,二者的溫度差會減少,根據熱力學第二定律,這様會使二者物體所組成系統可作的機械功減少。 熱力學的耗散過程在本質上就是不可逆的,此過程以固定的速率。若一個過程的溫度都有明確的定義,單位體積內溫度乘以熵的變化率即為單位體積耗散的能量。 不可逆過程包括: 1. * 熱流過有熱阻的物體 2. * 流體流過有的物體 3. * 扩散作用(混合) 4. * 化學反應 5. * 電流流過電阻(焦耳發熱) 一些特定情形下的耗散過程無法用單一的哈密顿力学方程來描述。耗散過程需要將允許的哈密顿描述形成一個集合,每一個描述一個特定未知的相關物理量,包括摩擦力其他類似使能量減少的力,也就是將相干性的能量轉換到各向同性較高的能量分佈的力。 在计算物理学中,數值耗散(numerical dissipation)也稱為(numerical diffusion),是指一種出現在微分方程數值解中的副作用。當一個沒有耗散的純方程式利用數值分析方式求解時,其初始波的能量會依類似耗散過程的方式減少,此時會稱此數值分析方式含有耗散項。不過有時為了提昇數值解的数值稳定性,會特別加入人工耗散(artificial dissipation)。 波或振盪的能量會隨著時間而減少,而其原因多半是因為摩擦力或紊流。而其減少的能量常會使系統的溫度上昇。一個波的振幅減少,也就表示有能量的耗散。實際的效應則依波的本質而不同,例如在接近地表處,會因為摩擦力或地面的質量而耗散,在較高空處則會因為輻射冷卻而耗散。 在數學領域中,可以用一動力系統中的遊蕩集來定義該系統是否為一耗散結構。
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