
【化】 thermodynamic change
energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics
change; turn; vary; diversification; movement; transformation; transmutation
variation
【医】 allaxis; alleosis; alloeosis; change
热力学变化(Thermodynamic Change)指物质系统在热力学过程中发生的状态或性质的改变,涉及能量(热量与功)的传递与转化。以下是基于权威汉英词典及热力学理论的解释:
中文释义
热力学变化指系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程,其宏观参量(如温度、压力、体积)发生改变,且遵循热力学定律 。
示例:气体膨胀导致体积增大、温度降低。
英文对应术语
《牛津物理学词典》 定义:A process where a system undergoes alterations in its thermodynamic state variables 。
能量守恒性
变化中系统内能变化(ΔU)满足热力学第一定律:
$$Delta U = Q - W$$
其中 (Q) 为吸热量,(W) 为系统对外做功 。
不可逆性
实际过程均伴随熵增(ΔS ≥ 0),符合热力学第二定律 。
案例:热量自发从高温物体传向低温物体。
类型 | 定义 | 典型例子 |
---|---|---|
等温变化 | 温度恒定(ΔT=0) | 理想气体缓慢膨胀 |
绝热变化 | 无热量交换(Q=0) | 气体制冷剂快速压缩 |
等压变化 | 压力恒定(ΔP=0) | 敞口容器中液体蒸发 |
等容变化 | 体积恒定(ΔV=0) | 密封刚性容器内化学反应 |
应用提示:在热机循环(如内燃机)中,热力学变化的效率由卡诺定理限定,实际效率公式为:
$$eta = 1 - frac{T_C}{T_H}$$
其中 (T_C)、(T_H) 分别为冷源与热源温度 。
热力学变化是指热力学系统在能量交换或物质状态改变过程中发生的宏观状态变化。以下是其核心概念和分类的详细解释:
系统与环境
状态函数
描述系统状态的物理量(如温度 (T)、压力 (p)、体积 (V)、内能 (U)、熵 (S) 等),其变化仅与初末态有关,与路径无关。
等温过程((Delta T = 0))
等压过程((Delta p = 0))
等容过程((Delta V = 0))
绝热过程((Q = 0))
第一定律(能量守恒)
(Delta U = Q - W),表明能量形式可转换但总量不变。
第二定律(熵增原理)
热力学变化分析是理解能源转换(如热机效率)、材料相变、化学反应平衡等的理论基础,也是工程热力学和化工设计的核心。
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