位力方程英文解释翻译、位力方程的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 virial equation

分词翻译：

位的英语翻译：

digit; location; place; potential; throne
【计】 D
【化】 bit
【医】 P; position
【经】 bit

力的英语翻译：

all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【医】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis

方程的英语翻译：

equation

专业解析

位力方程（Virial Theorem）是经典力学和统计物理中的核心定理之一，用于描述多粒子系统在稳定状态下动能与势能之间的平衡关系。其名称源于拉丁语“vis”（意为“力”），中文“位力”则体现了“势位”与“力”的物理内涵。以下是其详细解释：

一、核心定义与数学表述

位力方程定量刻画了系统总动能 (K) 与总势能 (U) 的统计关系。对于处于稳态的 (N) 粒子系统，其标量形式为： $$ 2langle K rangle + langle U rangle = 0 $$ 其中 (langle K rangle) 是系统平均动能，(langle U rangle) 是平均势能。更一般的张量形式为： $$ frac{1}{2}frac{dI}{dt} = 2K + sum mathbf{F}_k cdot mathbf{r}_k $$ 此处 (I) 为系统转动惯量，(mathbf{F}_k) 为第 (k) 个粒子所受合力，(mathbf{r}_k) 为其位置矢量。

二、物理意义解析

能量平衡关系
方程表明：系统平均动能的绝对值等于平均势能绝对值的一半（即 (|langle K rangle| = frac{1}{2} |langle U rangle|)）。这一关系揭示了引力束缚系统（如恒星、星系）维持力学平衡的能量分配机制。
标度律推导基础
在天体物理学中，位力方程被用于推导质量-半径关系和温度-光度关系。例如，通过结合理想气体状态方程，可导出恒星质光比 (L propto M) 的标度律。

三、典型应用场景

星系动力学
估算暗物质质量：通过观测星系旋转曲线获取 (langle K rangle)，反推引力势能 (langle U rangle)，从而计算不可见物质的质量分布。
量子化学计算
在Hartree-Fock方法中，位力定理用于验证电子波函数收敛性，确保分子轨道能量满足 (langle T rangle = -frac{1}{2} langle V{ee} + V{en} rangle)（(T)为动能，(V)为势能）。
等离子体物理
描述磁约束聚变装置中等离子体的宏观平衡，如托卡马克装置中粒子热运动与电磁约束力的动态平衡。

四、汉英术语对照

中文术语	英文术语
位力方程	Virial Theorem
平均动能	Mean Kinetic Energy
位力系数	Virial Coefficient
自引力系统	Self-gravitating System
位力平衡	Virial Equilibrium

权威参考文献

朗道《统计物理学》§10 (Landau & Lifshitz, Statistical Physics)
NASA天体物理数据库：Virial Theorem in Stellar Dynamics
皇家天文学会月刊：Applications of Virial Theorem to Galactic Rotation
《量子化学基础》徐光宪著（第五章）

网络扩展解释

位力方程（Virial Equation）是物理学中一个重要的理论工具，在不同领域有不同的具体形式和应用。以下是两种主要解释方向：

1. 热力学中的位力状态方程

这是实际气体状态方程的展开形式，用于修正理想气体定律（$PV = nRT$），其一般表达式为： $$ frac{PV}{RT} = 1 + frac{B(T)}{V_m} + frac{C(T)}{V_m} + cdots $$ 其中：

$B(T)$、$C(T)$ 称为第二、第三位力系数，反映分子间相互作用
$V_m$ 为摩尔体积
温度$T$不同时，位力系数会改变符号（如$B(T)>0$表示排斥主导，$B(T)<0$表示吸引主导）

该方程通过逐步增加高阶项提高精度，在天然气工程、高压流体计算中广泛应用。

2. 天体物理中的位力定理

描述自引力系统（如星云、星系）中动能与势能的平衡关系： $$ 2langle K rangle + langle U rangle = 0 $$ 其中：

$langle K rangle$ 为系统平均动能
$langle U rangle$ 为引力势能
该定理可用于判断系统是否稳定（需满足 $-2K < U$）

该定理在恒星形成研究中尤为重要，当气体云的引力势能超过两倍动能时，系统将发生坍缩。

核心区别

热力学位力方程：关注物质微观相互作用对宏观状态的影响
位力定理：揭示宏观自引力系统的动力学平衡条件

两者均通过统计平均方法建立微观与宏观的联系，但应用场景和物理量侧重点不同。