Рассеивание энергии в физике
Процесс перехода части механической или электромагнитной энергии системы во внутреннюю тепловую энергию из-за действия диссипативных сил (трения, вязкости, электрического сопротивления). Этот процесс является необратимым и приводит к увеличению энтропии системы.
Близкие слова
- рассеивание энергииБолее общий термин, который может включать и обратимые процессы (например, рассеяние света), тогда как диссипация всегда подразумевает необратимость.
- затухание колебанийЧастный случай диссипации, описывающий уменьшение амплитуды колебаний из-за потерь энергии.
Диссипация механической энергии маятника приводит к постепенному затуханию его колебаний.
В электронных цепях диссипация мощности проявляется в виде нагрева резисторов.
Условие самоорганизации в синергетике
В открытых неравновесных системах диссипация энергии не разрушает структуру, а способствует её возникновению и поддержанию. Отводя энтропию наружу, система может сохранять упорядоченное состояние, формируя так называемые диссипативные структуры.
Вихревые потоки в жидкости являются примером диссипативных структур, возникающих при отводе тепла.
Живой организм поддерживает свою сложную организацию благодаря непрерывной диссипации энергии.
Различие с понятием «рассеяние»
Хотя слова «диссипация» и «рассеяние» часто используются как синонимы, в строгом научном контексте есть нюанс. Рассеяние может быть обратимым процессом (например, рассеяние света частицами), тогда как диссипация всегда подразумевает необратимость и переход энергии в недоступную для полезной работы форму (тепло). Диссипация — это частный случай рассеяния, связанный с энтропийными потерями.
Диссипативные структуры
Термин «диссипативная структура» описывает упорядоченные состояния, которые существуют только благодаря потоку энергии и вещества через систему. К ним относятся биологические клетки, экологические системы, а также физические явления вроде ячеек Бенара. Важно понимать, что без диссипации (отвода энтропии) такие структуры пришли бы в равновесие и исчезли.