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热力学函数英文解释翻译、热力学函数的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 thermodynamic functions

相关词条:

1.thermodynamicfunction  

分词翻译:

热力学的英语翻译:

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

函数的英语翻译:

function
【计】 F; FUNC; function

专业解析

热力学函数(Thermodynamic Functions)是描述系统热力学状态的核心物理量,具有明确的汉英对应关系及物理意义。以下是关键热力学函数的详细解释:


一、基本概念

热力学函数又称状态函数(State Functions),其数值仅取决于系统当前状态,与变化路径无关。主要分为四类:

  1. 内能(Internal Energy, U)

    系统内部所有微观粒子动能与势能之和,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。

  2. 焓(Enthalpy, H)

    定义为 (H = U + PV)((P) 为压强,(V) 为体积),表征恒压过程的能量变化。

    应用:化学反应热效应(如 (Delta H < 0) 为放热反应)。

  3. 亥姆霍兹自由能(Helmholtz Free Energy, A)

    公式 (A = U - TS)((T) 为温度,(S) 为熵),用于判断恒温恒容过程的自发方向((Delta A leq 0) 自发)。

  4. 吉布斯自由能(Gibbs Free Energy, G)

    公式 (G = H - TS),决定恒温恒压过程的自发性((Delta G < 0) 自发)。

    应用:化学平衡常数计算((Delta G^circ = -RT ln K))。


二、核心函数对比

函数 英文名称 定义式 适用过程
内能(U) Internal Energy (U) 绝热过程
焓(H) Enthalpy (H = U + PV) 恒压过程
亥姆霍兹能(A) Helmholtz Free Energy (A = U - TS) 恒温恒容过程
吉布斯能(G) Gibbs Free Energy (G = H - TS) 恒温恒压过程

三、熵的特殊地位

熵(Entropy, S) 是衡量系统无序度的状态函数,定义为:

$$dS = frac{delta Q{text{rev}}}{T}$$

其中 (delta Q{text{rev}}) 为可逆过程热量。热力学第二定律指出:孤立系统熵永不减少((Delta S_{text{孤立}} geq 0))。


四、实际应用


权威参考来源:

  1. 王竹溪《热力学》(高等教育出版社)
  2. IUPAC《热力学术语指南》
  3. NIST热力学数据库
  4. 《物理化学》(Atkins, Oxford University Press)

网络扩展解释

热力学函数是描述热力学系统状态的物理量,它们通过数学关系反映系统的能量、有序性及演化方向。以下是核心热力学函数及其解释:

一、基本热力学函数

  1. 内能(U)
    系统内部所有微观形式能量的总和,包括分子动能、势能等。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。

  2. 焓(H)
    等压过程的核心函数,定义为:
    $$H = U + PV$$
    其变化量$Delta H$直接等于等压条件下的吸热量。

  3. 熵(S)
    表征系统无序度的状态函数,热力学第二定律指出:
    $$Delta S_{text{总}} geq 0$$
    孤立系统熵永不减少。

二、自由能函数

  1. 亥姆霍兹自由能(F)
    适用于等温等容过程:
    $$F = U - TS$$
    系统自发向F减小的方向演化。

  2. 吉布斯自由能(G)
    等温等压过程的判据:
    $$G = H - TS$$
    $Delta G < 0$时过程自发进行,常用于化学反应方向判断。

三、特性与关系

这些函数构成了热力学分析的基础工具,在工程热力学、化学平衡、相变研究中具有关键应用价值。选择具体函数时需根据系统约束条件(如恒压/恒容)决定。

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