耗散

✍ dations ◷ 2025-07-07 07:40:04 #耗散

耗散是出现在非匀相热力学系统中不可逆过程的结果。耗散过程是指能量(内能、动能或势能)由一种形式转换到另一种形式,而且后者可以作的功少于前者。例如将能量转换为热是一种耗散过程,因为热会由较热的物体转移到较冷的物体,二者的温度差会减少,根据热力学第二定律,这様会使二者物体所组成系统可作的机械功减少。

热力学的耗散过程在本质上就是不可逆的,此过程以固定的速率产生熵(英语:entropy production)。若一个过程的温度都有明确的定义,单位体积内温度乘以熵的变化率即为单位体积耗散的能量。

不可逆过程包括:

一些特定情形下的耗散过程无法用单一的哈密顿力学方程来描述。耗散过程需要将允许的哈密顿描述形成一个集合,每一个描述一个特定未知的相关物理量,包括摩擦力其他类似使能量减少的力,也就是将相干性的能量转换到各向同性较高的能量分布的力。

在计算物理学中,数值耗散(numerical dissipation)也称为数值扩散(英语:Numerical diffusion)(numerical diffusion),是指一种出现在微分方程数值解中的副作用。当一个没有耗散的纯平流(英语:advection)方程式利用数值分析方式求解时,其初始波的能量会依类似耗散过程的方式减少,此时会称此数值分析方式含有耗散项。不过有时为了提升数值解的数值稳定性,会特别加入人工耗散(artificial dissipation)。

波或振荡的能量会随着时间而减少,而其原因多半是因为摩擦力或紊流。而其减少的能量常会使系统的温度上升。一个波的振幅减少,也就表示有能量的耗散。实际的效应则依波的本质而不同,例如大气波(英语:Atmospheric wave)在接近地表处,会因为摩擦力或地面的质量而耗散,在较高空处则会因为辐射冷却而耗散。

在数学领域中,可以用一动力系统中的游荡集来定义该系统是否为一耗散结构。

在水利工程中,耗散是指将往下流动水的动能转换为热能及声能的过程。有许多设备可以放在河床上,减少水流的动能,也减少对河岸和河床的侵蚀。例如让水垂直流下,有类似瀑布的效果,或是让水流过抛石(英语:Riprap),其目的都是减少水的动能。

相关

  • 神经系统神经系统是由神经元这种特化细胞的网络所构成的。其身体的不同部位间传递讯号。动物体藉神经系统和内分泌系统的作用来应付环境的变化。动物的神经系统控制着肌肉的活动,协调
  • 非侵入性胎儿染色体基因检测非侵入性胎儿染色体基因检测(英语:Non-Invasive Fetal Trisomy Test,缩写:NIFTY 或英语:Non-Invasive Prenatal Test,缩写:NIPT)是一种崭新的产前检查技术,不需要透过高侵入性的羊膜
  • 磐安县磐安县是中国浙江省金华市下辖的一个县。面积1196平方千米,人口21万人。邮政编码322300。县人民政府驻安文镇龙山路1号。今磐安地域,春秋战国属越。秦时,分属会稽郡、闽中郡。
  • 马克·格特勒马克·莱昂内尔·格特勒(Mark Lionel Gertler,生于1951年3月31日),美国经济学家,纽约大学Henry和Lucy Moses教授。他专注于研究商业周期和货币政策,担任美联储主席本·伯南克的助
  • 世界骨质疏松日世界骨质疏松日(World Osteoporosis Day)是一个于1996年6月24日由英国国家骨质疏松学会创办纪念日。1998年,世界卫生组织将世界骨质疏松日改定为每年10月20日。由国际骨质疏松
  • 福田敬子福田敬子(日语:福田 敬子,1913年4月12日-2013年2月9日)日本女子柔道家,拥有10段头衔。福田敬子年出生于东京武术世家,21岁起追随日本柔道创始者嘉纳治五郎学习柔道。1966年为推广柔
  • 刘镜澄刘镜澄(1886年-1968年),江苏镇江人。金陵大学附属中学教师,1925年因非基督教运动任代理校长。毕业于汇文书院成美馆和金陵大学英文专业,曾任《金陵光》创刊号副主编。毕业后受校董
  • Combo (电子游戏)在电子游戏中,combo(combination的缩写,中文可称“连招”“连击”“连打”等)是指连续完成的执行一系列动作指令。这些指令通常有严格的时间限制,完成可取得大量分数或优势。该术
  • 陆治陆治(1496年-1576年),字叔平,别号包山子,南直隶苏州府吴县(今江苏省苏州市)人。弘治九年(1496年)生。世代耕读,其父与文徵明有交谊,遂从学于文徵明门下。早年为诸生,屡试不中,转为书画,善画
  • 米卡埃尔·福塞尔米卡埃尔·福塞尔(瑞典语:Mikael Kaj Forssell,1981年3月15日-)出生于德国,是一名芬兰足球运动员,司职前锋。福塞尔16岁便披上HJK赫尔辛基球衣,在芬超联赛中亮相,在代表芬兰青年队上场时的进球能力,使福塞尔成为欧洲邻国一些球队罗致的目标。1998年时年17岁的福塞尔,选择加盟英超球队切尔西。福塞尔在切尔西时曾在一场比赛中梅开二度,但并没获得首发席位,且还常遭外借争取出赛机会。福塞尔曾两度外借到甲组水晶宫;接着于2003年春季前往德甲为门兴格拉德巴赫打保级战。其时他取得7个进球,成