热功当量定律英文解释翻译、热功当量定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 law of mechanical equivalent of heat

分词翻译：

热功当量的英语翻译：

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

定律的英语翻译：

law
【化】 law
【医】 law

专业解析

热功当量定律（Law of Mechanical Equivalent of Heat）是热力学中的基础定律之一，其核心揭示了热能（heat energy）与机械功（mechanical work）之间的定量转换关系。该定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）于19世纪通过实验确立，并成为能量守恒定律的重要支撑。

根据定律内容，1千卡（kcal）的热量完全转化为功时，相当于4186焦耳（J）的机械能，即公式为：

J = 4.186 text{J/cal}

这一数值被称为“热功当量常数”，表明热与功本质上是能量的不同形式，可通过固定比例互相转化。焦耳的实验通过测量下落重物带动叶轮搅拌水产生的温度变化，首次验证了这一关系，其成果发表于1845年的《哲学杂志》（Philosophical Magazine）。

在汉英对照语境下，“热功当量”对应英文术语“mechanical equivalent of heat”，而定律的现代表述通常被纳入热力学第一定律，即：

Delta U = Q - W

其中系统内能变化（$Delta U$）等于吸收热量（$Q$）减去对外做功（$W$）。这一公式进一步统一了热能与机械能的数学表达，成为工程热力学和能源科学的基础理论依据。

网络扩展解释

热功当量定律是热力学中的基础概念，揭示了热量与机械功之间的定量转换关系。以下是核心要点：

1. 定义与发现者
该定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于19世纪通过实验确立。其核心结论是：热量与机械功可以相互转换，且存在固定当量关系。

2. 实验方法与数值
焦耳通过重物下落带动桨轮搅拌水的实验，测量水温升高所需的机械功，得出：
$$1 , text{卡} (text{cal}) = 4.184 , text{焦耳} (text{J})$$
即消耗1卡热量可转化为4.184焦耳的功，反之亦然。

3. 科学意义

推翻热质说：证明热是能量形式而非物质，终结了“热质论”的统治。
能量守恒奠基：为热力学第一定律（能量守恒）提供实验依据，统一了力学与热学。
单位标准化：促成国际单位制中能量统一以“焦耳”计量，但部分领域（如营养学）仍沿用“卡路里”。

4. 应用领域

工程热力学中计算热机效率（如蒸汽机、内燃机）。
能源转换系统的能量损耗分析。
理解生物体内能量代谢（如食物热量转化为生物功）。

总结
热功当量定律不仅量化了热与功的转换关系，更推动了物理学从孤立现象到统一能量观的跨越，是科学史上里程碑式的发现。