平均摩尔热容英文解释翻译、平均摩尔热容的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 mean molal heat capacity
分词翻译:
平均的英语翻译:
average; counterpoise; equilibration; evenness
【医】 Av.; average
【经】 avg.
摩尔热容的英语翻译:
【化】 molal heat capacity; molar heat capacity; true molal heat capacity
专业解析
平均摩尔热容(Mean Molar Heat Capacity)
定义
平均摩尔热容是指1摩尔物质在某一温度区间内升高1开尔文(或1摄氏度)所需吸收的平均热量。其本质是热容的摩尔形式,用于描述物质在非恒定温度条件下对热量的平均响应能力。
核心公式
数学定义为:
$$
bar{C} = frac{Q}{n cdot Delta T}
$$
其中:
- $bar{C}$ 为平均摩尔热容(单位:J·mol⁻¹·K⁻¹);
- $Q$ 为物质吸收的总热量(单位:焦耳 J);
- $n$ 为物质的量(单位:摩尔 mol);
- $Delta T$ 为温度变化量(单位:开尔文 K 或摄氏度 ℃)。
与瞬时摩尔热容的区别
- 瞬时摩尔热容($C$):描述物质在某一特定温度下的热容,需通过微分定义:$C = frac{1}{n} frac{partial Q}{partial T}$。
- 平均摩尔热容:反映物质在一定温度范围(如从 $T_1$ 到 $T_2$)内的整体热容特性,是区间内热容的积分平均值。
物理意义与应用
- 温度依赖性:
物质的摩尔热容通常随温度变化(如固体低温时热容减小)。平均摩尔热容通过积分计算,更适用于工程中温度变化较大的场景(如反应器设计、材料加热过程)。
- 实际应用:
- 化工生产中计算反应体系的热量输入;
- 材料科学中分析相变过程的热力学行为;
- 环境工程中模拟大气或水体的热交换。
单位与量纲
国际单位制(SI)中单位为焦耳每摩尔开尔文(J·mol⁻¹·K⁻¹),与摩尔定容热容($C{V,m}$)和摩尔定压热容($C{p,m}$)单位一致。
权威参考来源
- 热力学经典教材:王竹溪《热力学》(高等教育出版社)第5章明确区分了瞬时与平均热容的定义,并给出积分公式推导。
- IUPAC术语规范:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将 "mean molar heat capacity" 列为标准术语,强调其与温度区间的关联性(见 Green Book of Quantities, Units and Symbols)。
- 工程手册:《Perry's Chemical Engineers' Handbook》第7版(McGraw-Hill)在物性数据表中列出常见物质的平均摩尔热容值,用于工业计算。
英文术语对照
- 平均摩尔热容 → Mean Molar Heat Capacity
- 摩尔定压热容 → Molar Heat Capacity at Constant Pressure ($C_{p,m}$)
- 摩尔定容热容 → Molar Heat Capacity at Constant Volume ($C_{V,m}$)
网络扩展解释
平均摩尔热容是指在一定温度区间内,1摩尔物质温度每升高1℃(或1K)所需吸收的平均热量。以下是详细解释:
1.定义与公式
平均摩尔热容(记作( C_m ))的计算公式为:
$$ C_m = frac{Q}{n Delta T} $$
其中:
- ( Q ):物质吸收的总热量(单位:焦耳,J);
- ( n ):物质的摩尔数;
- ( ΔT ):温度变化量(单位:℃或K)。
这一概念强调温度区间内的平均值,而非某一特定温度下的瞬时热容值。
2.与瞬时摩尔热容的区别
- 瞬时摩尔热容:某一温度点下,物质吸收微小热量( dQ )与温度变化( dT )的比值(即( C_m = frac{dQ}{n dT} ))。
- 平均摩尔热容:在较大温度范围( ΔT )内的整体平均值,适用于实际工程和实验中温度变化较大的场景。
3.影响因素
- 物质性质:不同物质的热容差异显著(例如金属的摩尔热容通常低于气体)。
- 过程条件:分为定压摩尔热容(( C{p,m} ))和定容摩尔热容(( C{v,m} ))。理想气体中二者关系为:
$$ C{p,m} = C{v,m} + R $$
其中( R )为气体常数(8.314 J/(mol·K))。
4.应用场景
- 热力学计算:用于计算系统吸收的热量、熵变(( Delta S ))或焓变(( Delta H ))。
- 工程领域:如化工反应器设计、热量传递效率评估等。
5.示例
假设2摩尔水从20℃加热到30℃吸收836 J热量,则平均摩尔热容为:
$$ C_m = frac{836 , text{J}}{2 , text{mol} times 10 , text{K}} = 41.8 , text{J/(mol·K)} $$
平均摩尔热容是热力学中描述物质宏观热性质的关键参数,其值与物质种类、温度范围及过程条件密切相关。如需更深入的公式推导或实验数据,可参考热力学教材或专业文献。
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