热总量不变定律英文解释翻译、热总量不变定律的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 law of constant heat summation
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-
总量的英语翻译:
gross
【医】 integral dose; volume dose
不变的英语翻译:
fixedness; immovability; invariability; steadiness
定律的英语翻译:
law
【化】 law
【医】 law
专业解析
热总量不变定律(Law of Conservation of Thermal Energy)是热力学基本定律之一,其核心表述为:在一个孤立系统中,系统与环境之间无能量交换时,系统内热能与其他形式能量的总和保持恒定。该定律可视为能量守恒定律在热力学领域的特殊表达形式,其数学表达式为:
$$
Delta U = Q - W
$$
其中ΔU表示系统内能变化,Q为吸收或释放的热量,W为系统对外做功。
从物理机制分析,该定律包含三个关键内涵:
- 能量转化原则:热能可通过热传导、热辐射或做功等形式与其他能量相互转化,但总能量数值不变(来源:Encyclopedia Britannica热力学条目)
- 孤立系统限定:仅适用于严格定义的孤立系统,开放系统可能存在能量耗散(来源:American Physical Society热力学教学纲要)
- 方向性约束:虽然总量守恒,但能量转化过程受热力学第二定律的熵增规则制约(来源:MIT OpenCourseWare热力学课件)
该定律在工程领域具有重要应用价值,例如热机效率计算需同时考量热功转换效率和能量守恒关系。在理论发展史上,该定律的建立综合了迈尔(Julius von Mayer)关于热功当量的研究、焦耳(James Joule)的精确实验验证,以及克劳修斯(Rudolf Clausius)的数学形式化表述(来源:Stanford Encyclopedia of Philosophy科学史档案)。
网络扩展解释
热力学中的“热总量不变定律”通常指热力学第一定律,即能量守恒定律在热力学中的具体表现形式。以下是详细解释:
一、定律核心内容
热力学第一定律表明:在封闭系统中,能量的总量保持不变。能量既不会凭空产生,也不会消失,只能通过热传递(Q)和做功(W)两种方式在系统与外界之间转化或转移。
例如,物体吸收热量时,能量可能转化为内能(ΔU)或对外做功。其数学表达式为:
$$
ΔU = Q - W
$$
其中:
- ΔU 表示系统内能的变化;
- Q 表示系统吸收或释放的热量(吸热为正,放热为负);
- W 表示系统对外做的功(对外做功为正,外界对系统做功为负)。
二、定律的意义
- 能量守恒:无论能量形式如何转换(如热能、机械能等),总能量始终不变。
- 定量关系:明确热量、功与内能变化的数值关系,为热机效率、化学反应能量计算等提供基础。
- 否定永动机:该定律表明“第一类永动机”(不消耗能量却能持续做功的机器)不可能存在。
三、实际应用举例
- 蒸汽机:燃料燃烧产生的热量(Q)部分转化为推动活塞的机械功(W),另一部分以内能形式散失(ΔU)。
- 人体代谢:食物化学能转化为维持体温的热量(Q)和肌肉运动的机械功(W)。
四、与其他定律的关系
- 热力学第二定律:补充了能量转化的方向性(如热量不能自发从低温传至高温)。
- 热力学第零定律:定义了温度的概念,为第一定律的应用提供基础。
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