穩態 (系統)
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系統科學中,系統或是過程的穩態(steady state)是指定其行為的變數(稱為狀態變數)不隨時間而變化[1]。在連續時間系統中,穩態表示系統的性質p對時間的偏導數為零,而且會持續為零:
若是離散時間系統,穩態表示系統每一個性質的差分為零,而且會持續為零:
穩態的概念在許多領域都有用到,特別是熱力學、經濟(英語:Steady state economy)及工程學。若系統在穩態,則最近觀測到的系統狀態也會持續下去[1]。在隨機系統中,各個狀態的機率也會維持不變。
對於許多系統,系統啟動後需要一段時間才會進入穩態。進入穩態前的狀態稱為暫態或啟動階段[1]。例如流過管子的流體會呈現穩態,這表示有持續固定的流體通過,而正在裝水的水槽則是暫態,因為水的體積仍隨時間而變化。
系統常常是以漸近的方式進入穩態。若系統無法進入穩態,反而發散,這稱為不檼定的系統。
化學上,穩態是比動態平衡範圍更廣的概念,動態平衡是指二個或是多個可逆反應同時發生,速率相等,而穩態的化學系統不一定要處於動態平衡,因其中一些反應可能是不可逆的。換言之,動態平衡只是穩態的其中一種體現。