热功当量英文解释翻译、热功当量的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 heat equivalent of work; mechanical equivalent of heat

分词翻译：

热的英语翻译：

ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-

功的英语翻译：

exploit; merit; result; skill; work
【化】 work

当量的英语翻译：

【化】 equivalent; equivalent weight
【医】 equivalent; equivalent weight
【经】 equivalent units

专业解析

热功当量（Thermal Equivalent of Work）是热力学发展史上的重要概念，指热量单位（如卡路里）与机械功单位（如焦耳）之间的数值换算关系。它揭示了热与机械能的本质联系，是能量守恒定律的关键实验基础。

核心定义

在热力学中，热功当量特指消耗单位热量所能产生的机械功，或等价地，产生单位热量所需消耗的机械功。其经典表达式为： $$ J = frac{W}{Q} $$ 其中：

$J$ 表示热功当量值，
$W$ 是机械功（单位为焦耳-J），
$Q$ 是热量（单位为卡路里-cal）。

历史上，英国物理学家詹姆斯·焦耳（James Joule）通过精密实验测得：1卡热量相当于约4.184焦耳的功，即： $$ J approx 4.184text{J/cal} $$ 这一数值被称为焦耳当量（Joule's Equivalent），确立了热与功的定量转换关系。

历史背景与科学意义

19世纪，科学家为探究“热”的本质（热质说 vs 运动说），开始量化热与机械能的关系。焦耳在1843-1878年间设计了一系列实验（如桨轮搅拌水、电流通过电阻等），精确测定了热功当量值。他的工作证明：

热是能量的一种形式，而非物质；
能量可相互转化且总量守恒，为热力学第一定律奠定基础。

现代应用与单位统一

随着国际单位制（SI）的普及，热量与功已统一采用焦耳（J）作为单位，卡路里定义为衍生单位（1 cal = 4.184 J）。因此，“热功当量”作为独立物理常数的需求已减弱，但其历史价值和科学教育意义仍至关重要：

教学意义：帮助学生理解能量转换的物理本质；
工程参考：在热机效率计算中隐含应用能量等效原理。

参考文献来源：

高等教育出版社《热学》（第三版），阐述热功当量的定义与焦耳实验原理。
科学出版社《物理学史》，详述焦耳测定热功当量的历史过程及其对能量守恒定律的贡献。
清华大学出版社《工程热力学》，说明现代单位制下热功当量的实际应用场景。

网络扩展解释

热功当量是物理学中用于描述热量与功之间换算关系的概念，其核心内容可总结如下：

基本定义

热功当量指热量单位（卡）与功的单位（焦耳）之间的数值换算关系。它表示单位热量完全转化为功时的等效能量值。例如，1卡（cal）的热量相当于4.184焦耳（J）的功，即： $$ J = 4.184 mathrm{J cdot cal^{-1}} $$

历史背景

该概念由英国物理学家焦耳通过实验首次测定。他验证了能量守恒定律，证明热能与机械能可相互转换，并得出1千卡热量≈4184焦耳的结论。
早期工程中曾使用“427千克米/千卡”的换算方式（即1千卡≈427千克·米的机械功）。

现代意义

国际单位制（SI）统一用焦耳（J）表示热量和功，卡路里（cal）逐渐被淘汰，因此热功当量在现代物理中已无实际应用价值。
当前仅部分领域（如营养学）仍沿用“卡”作为热量单位，但需按热功当量换算为焦耳（如1大卡=4184 J）。

补充说明

热功当量与比热容不同：前者是热能与机械能的转换系数，后者是物质温度变化的吸/放热能力。
部分早期资料可能混淆“功率”与“功”的关系，需注意区分：功率是单位时间的做功量，而热功当量仅涉及能量总量转换。