非平衡態熱力學是熱力學的一門分支，研究時變熱力學係統、不可逆轉變和開始係統。非平衡態熱力學，和平衡態熱力學相對，是研究在非零合力、流動及産生熵，但沒有時間變動的隱定態中最成功的一門學科。早期所發現的非平衡態係統為bz化學振蕩器.
基本概念
平衡態熱力學中基本的熱力學勢能為內能(u)，和其變體焓(h=u+pv)、亥姆霍茲自由能(a=u-ts)或吉布斯自由能(g=u+pv-ts)。但在非平衡態熱力學裏，熵(s)纔是最重要的。不可逆轉變被靜熵生成所描繪。
非平衡態熱力學被用來不是熱力學平衡，但可以分成足夠小的係統在還夠大到可以就熱力學應用在它身上的子係統的研究係統上。此一假設被稱為局部平衡。在某些例子中，有一堆分離的係統經由一堆分離的接連來相互作用著。連續係統則由測量每單位體積的外延量(如密度)及認為內涵量有局部定義的值來研究；這表示所有的熱力學變量都可以用場來表示。內涵量的不同或梯度被稱為熱力學作用力，且會導致外延量的流動。
當一開放係統被允許達到一隱定態時，它會安排地讓它自己達到最小的總熵值。此一被伊利亞·普裏高津和其他人所重視的原理允許我們使用變分原理來公式化隱定態非平衡態熱力學。另一個有力的工具為昂薩格倒易關係，它表示在兩個流動至其他的不同熱力學作用力的反應之間有著某些對稱。 |