耗散

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 。 例如將能量轉換爲熱是一種耗散過程 ， 因爲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爲單位體積耗散的能量 。 不可逆過程包括 ： 熱流過有熱阻的物體 流體流過有流阻的物體 擴散作用 （ 混合 ） 化學反應 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頓力學方程來描述 。 耗散過程需要將允許的哈密頓描述形成一個集合 ， 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 。 在計算物理學中 ， 數值耗散 （ numerical dissipation ） 也稱爲 （ 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 。 不過有時爲了提升數值解的數值穩定性 ， 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 ， 而其原因多半是因爲摩擦力或紊流 。 而其減少的能量常會使系統的溫度上升 。 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 ， 會因爲摩擦力或地面的質量而耗散 ， 在較高空處則會因爲輻射冷卻而耗散 。 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爲一耗散結構 。