绝热系数英文解释翻译、绝热系数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 adiabatic coefficient; adiabatic constant
相关词条:
1.insulatingcoefficient
分词翻译:
绝热的英语翻译:
【化】 heat insulation
【医】 adiathermance; adiathermancy
系数的英语翻译:
coefficient; modulus; quotiety
【计】 coefficient
【化】 coefficient
【医】 coefficient; quotient
【经】 coefficient; parameter; quotient
专业解析
绝热系数 (Adiabatic Index),在热力学和流体力学中是一个关键参数,用于描述气体在绝热过程(即系统与外界无热量交换的过程)中的行为特性。其英文对应术语为Adiabatic Index 或Heat Capacity Ratio,音标为 /ˌædiəˈbætɪk ˈɪndeks/。
1. 定义与物理意义
- 绝热系数通常用希腊字母γ (gamma) 表示。
- 它的核心定义是气体的定压比热容 (Cp) 与定容比热容 (Cv) 的比值:
$$
gamma = frac{C_p}{C_v}
$$
- 这个比值反映了气体分子的自由度。单原子气体(如氦、氩)自由度最少(只有平动),γ 值最大(约 1.67);双原子气体(如氮气、氧气)增加了转动自由度,γ 值约为 1.40;多原子气体自由度更多,γ 值更小(如二氧化碳约 1.30)。
- 它直接决定了绝热过程中气体的压力 (P) 和体积 (V) 或压力 (P) 和温度 (T) 之间的关系:
$$
PV^gamma = text{常数} quad text{或} quad P^{1-gamma} T^gamma = text{常数}
$$
这些方程描述了气体在快速压缩或膨胀(来不及进行热交换)时状态的变化规律。
2. 重要应用领域
- 声速计算:气体中的声速 (c) 直接依赖于其绝热系数和温度 (T):
$$
c = sqrt{gamma frac{RT}{M}}
$$
其中 R 是通用气体常数,M 是气体的摩尔质量。γ 值越大,声速越快。
- 可压缩流体流动分析:在高速气体流动(如喷管、涡轮机械、航空航天)中,气体的压缩性至关重要。γ 是描述流动特性(如马赫数、激波)的关键参数。
- 热力学循环分析:在分析理想气体模型下的热机循环(如奥托循环、狄塞尔循环、布雷顿循环)效率时,γ 是核心计算参数之一。
- 等熵过程:对于理想气体,可逆的绝热过程即是等熵过程。γ 定义了等熵过程中状态参数的变化关系。
权威参考来源:
- 《工程热力学》经典教材:如 Yunus A. Çengel & Michael A. Boles 所著的 Thermodynamics: An Engineering Approach 或 Richard E. Sonntag, Claus Borgnakke, Gordon J. Van Wylen 所著的 Fundamentals of Thermodynamics,均在气体性质、热力学过程及可压缩流章节详细阐述绝热系数的定义、物理意义和应用。
- 《物理化学》教材:如 Peter Atkins & Julio de Paula 所著的 Physical Chemistry,在分子运动论和热力学章节会讨论比热容比与分子自由度的关系。
- NASA Glenn Research Center 技术文档:NASA 在其关于气体动力学和推进技术的在线教育资源中,会明确使用并解释绝热系数(通常称为 gamma 或 ratio of specific heats)。例如,在讨论理想气体定律扩展熵流或喷管流动的页面中(可在 NASA 官网 Technical Reports Server 或教育板块搜索相关主题)。
- 专业词典与百科:如《牛津物理词典》(Oxford Dictionary of Physics) 或《麦克劳希尔科技百科全书》(McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology) 的词条 “Adiabatic Index” 或 “Ratio of Specific Heats” 提供精确定义。
注: 由于搜索结果未提供具体网页链接,以上来源为热力学和流体力学领域的公认权威文献和机构。建议用户查阅相关经典教材或访问 NASA、大学工程系等机构的公开教育资源获取更详细信息。
网络扩展解释
绝热系数的定义需根据具体学科领域区分,主要涉及以下两类含义:
一、材料科学中的绝热系数(导热系数)
指材料阻止热量传导的能力,通常用导热系数(λ)表示。其定义为:在稳定传热条件下,1米厚的均质材料两侧温差为1开尔文时,单位时间(1小时)内通过1平方米面积传递的热量。
计算公式为:
$$
λ = frac{Q cdot L}{A cdot ΔT}
$$
其中Q为热量传递速度(W),A为面积(m²),L为材料厚度(m),ΔT为温差(K)。
- 特性:数值越小,隔热性能越好(如聚苯乙烯泡沫λ≈0.03 W/(m·K))。
- 应用:建筑设计中用于选择保温材料,例如寒冷地区需选用低λ值的材料提升墙体保温性。
二、热力学中的绝热指数(K)
指理想气体的定压比热容(Cp)与定容比热容(Cv)的比值,即:
$$
K = frac{C_p}{C_v}
$$
- 物理意义:反映气体在绝热过程中膨胀或压缩时的能量变化特性。
- 实际气体修正:真实气体的K值受温度和压强影响,需通过声速测量或状态方程计算获得,工程中常用普遍化热容差图估算。
应用场景对比
领域 |
参数名称 |
核心作用 |
典型值范围 |
建筑材料 |
导热系数 |
评估隔热性能 |
0.02~0.5 W/(m·K) |
气体热力学 |
绝热指数 |
分析绝热过程能量变化 |
空气K≈1.4 |
注:实际使用中需注意术语差异,避免混淆。材料领域侧重热阻能力,热力学领域侧重气体能量特性。
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