热力学第一定律英文解释翻译、热力学第一定律的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 first law of thermodinamics

分词翻译：

热力学的英语翻译：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

第的英语翻译：

【机】 number

一定的英语翻译：

certainly; surely; all to nothing; by all means; to a certainty

律的英语翻译：

law; restrain; rule

专业解析

热力学第一定律（The First Law of Thermodynamics）是热力学体系中最基础的定律之一，它建立了能量转化与守恒的定量关系。以下是结合汉英词典视角的详细解释：

一、核心定义与汉英对照

中文表述
热力学第一定律指出：系统内能的增量等于外界对系统传递的热量与系统对外所做功的差值。

数学表达式：

$$ Delta U = Q - W $$

其中 $Delta U$ 为内能变化量，$Q$ 为系统吸收的热量，$W$ 为系统对外做功。
英文表述
根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）定义：

"The increase in internal energy of a system is equal to the heat supplied to the system minus the work done by the system on its surroundings."

二、关键概念解析

内能（Internal Energy, $U$）
系统内所有微观粒子（分子、原子）的动能与势能总和，是状态函数。

例：气体温度升高时，分子动能增加导致内能增大。
热量（Heat, $Q$）
因温度差异通过边界传递的能量，单位为焦耳（J）。

注：$Q > 0$ 表示系统吸热，$Q < 0$ 表示放热。
功（Work, $W$）
系统通过宏观位移（如气体膨胀）传递的能量。

注：$W > 0$ 表示系统对外做功（如活塞运动），$W < 0$ 表示外界对系统做功。

三、定律的物理意义

该定律本质是能量守恒定律在热力学中的体现，强调：

能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式
第一类永动机（不消耗能量却持续做功的机器）不可能实现

四、典型应用场景

热机效率计算
热机循环中，效率 $eta = frac{W{text{net}}}{Q{text{in}}}$，其中 $W{text{net}}$ 为净功，$Q{text{in}}$ 为输入热量。

示例：汽车发动机通过燃料燃烧（$Q_{text{in}}$）转化为机械功（$W$）。
绝热过程分析
当 $Q=0$ 时，$Delta U = -W$，系统内能变化完全由做功决定（如气筒快速压缩）。

权威参考资料

IUPAC《金皮书》热力学定义（来源：国际纯粹与应用化学联合会）
《工程热力学》（沈维道主编，高等教育出版社，第5版，P48-52）
牛津物理词典（来源：Oxford Reference, "First law of thermodynamics"条目）

网络扩展解释

热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表述，其核心内容是能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。以下是详细解释：

1.定义与公式

热力学第一定律表明，封闭系统的内能变化（ΔU）等于系统吸收的热量（Q）减去系统对外所做的功（W），数学表达式为： $$ ΔU = Q - W $$

ΔU：系统内能的变化（单位：焦耳，J）；
Q：系统与外界交换的热量（若系统吸热，Q为正值；若放热，Q为负值）；
W：系统对外界所做的功（若外界对系统做功，W为负值）。

2.物理意义

能量守恒：无论能量以热量、功还是其他形式存在，总能量保持不变。
能量转化：热量和功是能量传递的两种方式。例如，蒸汽机通过燃料燃烧（热量输入）转化为机械功输出。
永动机不可能：第一定律否定了不消耗能量却能持续做功的“第一类永动机”。

3.应用场景

热机效率：计算热机（如内燃机）将热能转化为有用功的效率。
生物代谢：生物体内食物化学能转化为热量和生命活动的功（如肌肉收缩）。
工程热力学：分析热力循环（如卡诺循环）中的能量交换。

4.注意事项

符号规则：不同教材可能对功的符号定义不同（例如，若定义“外界对系统做功”为正值，则公式变为 ΔU = Q + W）。
适用范围：仅适用于宏观系统，不涉及量子效应或相对论效应。

简而言之，热力学第一定律是能量“量”的守恒，奠定了热力学分析的基础。若需具体案例分析或公式推导，可进一步补充说明。