经典热力学英文解释翻译、经典热力学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 classical thermodynamics; thermostatics
分词翻译:
经的英语翻译:
after; by; classics; scripture; constant; endure; manage; deal in
pass through; regular
【医】 per-; trans-
典的英语翻译:
allusion; ceremony; law; standard
热力学的英语翻译:
energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics
专业解析
经典热力学(Classical Thermodynamics)是物理学的重要分支,主要研究宏观物体在热平衡状态下的能量转换规律及其与物质性质的关系。它基于实验定律构建理论框架,不涉及物质的微观结构假设。以下是其核心内涵:
一、学科定义与范畴
经典热力学聚焦宏观系统的热现象,通过状态参量(如压力、体积、温度)描述系统行为。其核心任务包括:
- 能量守恒与转化:揭示热能与其他形式能量(机械能、化学能等)的转换关系。
- 过程方向性判定:通过熵增原理确定自发过程的进行方向。
- 平衡态性质关联:建立物质状态方程(如理想气体定律 (PV = nRT))和热力学势函数(如内能 (U)、焓 (H))。
二、四大定律的物理意义
-
第零定律(热平衡传递性)
若系统A与B、B与C分别热平衡,则A与C必然热平衡,由此定义温度概念。
-
第一定律(能量守恒)
系统内能变化 (Delta U) 等于吸收热量 (Q) 减去对外做功 (W):
$$
Delta U = Q - W
$$
-
第二定律(熵增原理)
孤立系统的熵永不减少:(Delta S_{text{孤立}} geq 0),揭示了热过程的不可逆性。
-
第三定律(绝对零度不可达)
当温度趋近绝对零度(0 K)时,系统熵趋于定值最小值。
三、与统计力学的区别
经典热力学采用唯象方法,仅通过宏观观测推演规律;而统计力学从分子运动出发,用统计方法解释热力学量的微观本质。二者相辅相成,共同构成热物理学的理论基础。
四、典型应用领域
- 工程热力学:热机效率分析与优化(如卡诺循环)。
- 化学热力学:反应平衡常数预测、相变过程分析。
- 材料科学:相图绘制与稳定性判据研究。
参考文献
- 王竹溪,《热力学》(高等教育出版社)
- Fermi, E., Thermodynamics (Dover Publications)
- Callen, H. B., Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (Wiley)
网络扩展解释
经典热力学是研究宏观物理系统中能量转换、热现象及其规律的基础学科,主要关注系统的平衡态及其变化过程。以下是其核心内容的详细解释:
1.定义与起源
经典热力学形成于19世纪,以实验观测为基础,通过宏观变量(如温度、压力、体积)描述物质的热性质,不涉及微观粒子行为。其理论框架建立在热力学四大定律上。
2.基本定律
- 第零定律:定义热平衡。若两系统分别与第三系统热平衡,则彼此也热平衡,为温度概念的基石。
- 第一定律:能量守恒定律,表明系统内能变化等于吸收的热量减去对外做的功(公式:$Delta U = Q - W$)。
- 第二定律:指明过程的方向性,如热量自发从高温传向低温,或通过熵增原理(孤立系统熵不减)表述。
- 第三定律:绝对零度不可达到,且此时系统熵趋于最小值。
3.核心概念
- 状态函数:如内能、熵、焓,仅取决于系统当前状态,与路径无关。
- 可逆与不可逆过程:可逆过程是理想化的无耗散变化,实际过程多为不可逆。
- 热机与效率:卡诺定理指出,所有热机效率不超过卡诺热机效率(公式:$eta = 1 - frac{T_C}{T_H}$)。
4.应用领域
经典热力学广泛应用于工程实践,如:
- 热力发动机设计(蒸汽机、内燃机);
- 制冷与热泵系统;
- 化工过程中的相变与反应平衡分析。
5.与统计力学的关系
经典热力学不依赖微观解释,而统计力学通过分子运动论为其提供微观基础。两者互补,前者更直观,后者揭示本质机制。
经典热力学因其普适性和实用性,至今仍是物理学和工程学的重要理论工具。
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