绝热温升英文解释翻译、绝热温升的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 adiabatic temperature rise
分词翻译:
绝热的英语翻译:
【化】 heat insulation
【医】 adiathermance; adiathermancy
温升的英语翻译:
【电】 temperature rise
专业解析
绝热温升(Adiabatic Temperature Rise)是一个重要的热力学和工程学术语,尤其在材料科学(如混凝土水化热分析)、化学工程及能源领域中广泛应用。其核心含义是指:
在绝热条件下,系统因内部发生的物理或化学过程(如化学反应、相变或机械功转化)而产生的温度升高值。 这里的“绝热”(Adiabatic)指系统与外界环境之间无热量交换(即热量既未流入也未流出)。
详细解释:
-
热力学原理
根据热力学第一定律,绝热系统中内能变化(ΔU)等于系统对环境所做功(W)的负值(ΔU = -W)。若系统发生放热反应(如水泥水化或化合物分解),释放的能量无法以热量形式散失,将全部转化为系统内能,导致温度上升。其数学表达可简化为:
$$
Delta T = frac{Q_{text{gen}}}{C_p}
$$
其中:
- (Delta T):绝热温升值(单位:℃或K)
- (Q_{text{gen}}):系统内部生成的热量(单位:J/kg)
- (C_p):物质的定压比热容(单位:J/(kg·K))
-
工程应用实例
- 混凝土工程:水泥与水反应释放水化热,若散热不足(如大体积混凝土内部),绝热温升可导致结构温差应力开裂。例如,普通硅酸盐水泥的绝热温升可达40–70℃。
- 化学工艺安全:评估物质分解或聚合反应的绝热温升,可预测失控反应风险(如硝化反应温升超200℃可能引发爆炸)。
- 电池热管理:锂电池充放电时内阻生热,绝热温升模型用于设计散热系统以防止热失控。
-
测量与标准
绝热温升常通过绝热量热仪(Adiabatic Calorimeter)直接测定,或通过半绝热试验(如混凝土测温参照ASTM C1679标准)间接推算。国际标准如ISO 11357-5亦规定了聚合物反应热的相关测试方法。
权威定义参考:
- 美国混凝土学会(ACI):绝热温升是“混凝土在无热量散失条件下因水化反应达到的最高温升值”(ACI 207.2R)。
- 化学工程百科:强调其作为评估反应失控潜力的关键参数(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry)。
- 热分析标准:ISO 11357-5规定绝热温升测试需严格隔离环境热交换。
来源说明:
- ACI 207.2R Report on Thermal and Volume Change Effects of Curing Concrete
- Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, "Adiabatic Reaction Calorimetry"
- ISO 11357-5:2013 "Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 5"
网络扩展解释
绝热温升是热力学和工程领域的重要概念,指在绝热条件(系统与外界无热量交换)下,因内部放热反应或能量转化导致的温度升高。以下从定义、原理、公式及应用等方面综合解释:
1.定义与核心概念
绝热温升描述的是系统在无热量散失时,由内部放热反应或能量转化引起的温度变化。例如:
- 在化学反应工程中,指反应物完全转化时释放的热量使物料升高的温度。
- 在混凝土工程中,指水泥水化反应产生的热量在绝热状态下达到的最高温度。
2.基本原理
- 热力学基础:根据热力学第一定律,绝热过程中系统内能变化等于对外做功。由于无热交换(Q=0),温度变化仅由内能改变引起。
- 能量转化:例如燃烧反应或水泥水化释放的热能直接转化为温升,而非通过散热传递到外界。
3.公式表达
不同场景下的计算公式:
- 一般化学反应:
$$ Delta T = frac{Q cdot C}{rho cdot C_p} $$
其中,( Q )为反应热(J/mol),( C )为物料浓度(mol/L),( rho )为密度(kg/L),( C_p )为比热容(J/(kg·K))。
- 混凝土绝热温升:
$$ T(t) = frac{W cdot Q}{C cdot rho} cdot (1 - e^{-mt}) $$
参数包括胶凝材料用量(W)、比热(C)、密度(ρ)等。
4.应用领域
- 化学反应工程:评估反应放热强度,指导反应器设计。
- 建筑材料:控制大体积混凝土因水化热导致的裂缝风险。
- 废气处理:计算VOCs燃烧时的温度变化,优化燃烧设备。
- 热力学系统:分析理想气体在绝热压缩/膨胀中的温度变化。
5.实例说明
以混凝土为例,水泥水化产生热量,若无法散热(如大体积混凝土内部),温度持续上升至峰值,即绝热温升。规范GB50496-2018明确要求通过控制材料用量和配比降低温升,防止结构开裂。
绝热温升是衡量系统内部放热效应导致温度升高的关键指标,其计算需结合具体场景的物性参数和热力学条件。工程中需通过材料选择、结构设计等手段控制温升,以避免安全隐患。
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