残余熵英文解释翻译、残余熵的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 residual entropy

分词翻译：

残余的英语翻译：

end; relict; remainder; remains; survivals; vestige
【医】 R.; remnant; residue; residuum

熵的英语翻译：

entropy
【计】 average information content; entropy
【化】 entropy
【医】 entropy

专业解析

残余熵（Residual Entropy）

汉英词典释义：

残余熵（cányú shāng）指物质在绝对零度（0 K）时仍未被消除的熵值，反映系统内在的无序性无法通过降温完全移除。英文对应术语为Residual Entropy 或Zero-Point Entropy。

核心概念

热力学第三定律背景
热力学第三定律指出，纯晶体在绝对零度时熵为零（$S0 = 0$）。但某些非完美晶体（如玻璃态或无序结构）因微观状态未达平衡，在 $T=0,text{K}$ 时仍保留熵值，称为残余熵。其数学表达为：

$$ S{text{res}} = k_B ln W $$

其中 $k_B$ 为玻尔兹曼常数，$W$ 是系统在基态的简并态数目。
物理意义
残余熵源于系统在绝对零度下存在多个能量相同的微观构型（如冰中氢键取向无序），导致无法通过热力学过程实现唯一有序态。

典型实例

一氧化碳（CO）晶体：
分子取向随机（CO 或 OC 排列），残余熵约为 $R ln 2 approx 5.8,text{J/mol·K}$（$R$ 为气体常数）。

水冰（Ice Ih）：
氢键网络存在质子位置无序，残余熵达 $3.4,text{J/mol·K}$，验证了林德曼关于冰熵的预测。

学术引用参考

热力学经典著作
Callen, H. B. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics（Wiley, 1985）定义残余熵为构型无序的量化指标（链接）。

中国物理学会术语
《物理学名词》第三版（科学出版社，2019）将“残余熵”列为规范术语（编号 04.106），强调其与基态简并度的关联。

MIT 开放课程资料
Residual Entropy in Ice 实验分析冰的残余熵测量方法（链接）。

应用领域

残余熵研究推动了对无序材料（如自旋冰、合金玻璃）和量子计算中基态操控的理解，尤其在凝聚态物理中解释相变行为。

网络扩展解释

残余熵是热力学中用于描述系统在绝对零度时仍存在的熵值的概念，其核心定义及解释如下：

1.定义与来源

残余熵指物质在绝对零度（0K）时因微观状态未完全有序化而保留的熵值。它通常表现为统计熵（光谱熵）与量热熵的差值。统计熵通过分子光谱数据及配分函数计算得出，而量热熵基于热力学实验测量（如热量变化与温度的关系）。若物质在冷却至0K时未形成完美晶体，其量热熵会小于统计熵，差值即为残余熵。

2.产生原因

微观无序性：某些分子（如一氧化碳CO）在晶体中可能存在不同取向排列，即使温度趋近绝对零度，仍无法完全有序化。
动力学冻结：低温下分子运动被“冻结”，无法达到热力学平衡态的理想有序结构。

3.实际例子

例如，CO分子晶体中，CO分子可能以“C-O”或“O-C”两种方向随机排列，导致残余熵存在。通过统计计算，其残余熵可表示为： $$ S_{text{残余}} = k_B ln W $$ 其中$W$为可能的微观状态数，$k_B$为玻尔兹曼常数。

4.与其他熵的关系

统计熵：理论计算值，反映分子所有可能微观状态的信息。
量热熵：实验测量值，依赖热量变化积分$int frac{dq_{text{rev}}}{T}$，可能因未达完美晶体状态而偏小。

残余熵揭示了物质在绝对零度下的微观复杂性，是统计力学与热力学测量差异的重要体现。如需进一步了解计算案例，可参考中的文献来源。