
【化】 reversible work
【电】 reversible
exploit; merit; result; skill; work
【化】 work
可逆功(Reversible Work)的汉英词典解析
可逆功是热力学中描述系统在可逆过程中所做功的术语,指系统与外界交换能量时,通过无限缓慢、无摩擦且无耗散的路径实现的理想化功。其核心特征是能量转换效率达到理论最大值,实际过程中无法完全实现。
定义与物理意义
可逆功对应英文术语“reversible work”,指系统在可逆过程中(如可逆膨胀或压缩)对外界所做的最大功,或外界对系统所做的最小功。例如,理想气体在可逆膨胀时,功的表达式为:
$$
W = -int_{V_1}^{V2} P{text{ext}} , dV
$$
其中,外部压力( P_{text{ext}} )始终与系统压力保持平衡。
应用领域
可逆功是热力学第二定律分析的重要工具,常用于计算卡诺循环效率、化工过程设计及能源转换系统的理论极限。例如,在工程热力学中,可逆功用于评估热机的最优性能。
汉英词典对照
在权威汉英词典中,“可逆功”被定义为“系统在可逆过程中所做的功”,对应英文“work done in a reversible process”。该术语强调过程的理想化特性,区别于实际不可逆过程的能量损耗。
权威文献参考
通过以上分析,可逆功的理论价值与工程意义得以清晰呈现,符合学术及技术领域的权威表述需求。
可逆功是热力学中描述系统在可逆过程中所做功的概念,其核心特点与可逆过程的理想化性质相关。以下从定义、特性、计算和应用四方面进行解释:
可逆功指系统在可逆过程中与环境交换的功。可逆过程是一种理想化的过程,要求过程中每一步都无限接近平衡态,且能通过微小条件变化逆向进行,使系统和环境均恢复原状。例如,气体缓慢膨胀时,若每一步压力与外界保持平衡,则为可逆膨胀。
对于理想气体的可逆膨胀或压缩,体积功的计算公式为: $$ W = - int_{V_1}^{V2} P{text{外}} , dV $$ 在可逆过程中,外界压力 ( P_{text{外}} ) 始终等于系统压力 ( P )。若气体为理想气体且温度恒定(等温可逆过程),公式可简化为: $$ W = -nRT ln frac{V_2}{V_1} $$ 其中 ( n ) 为物质的量,( R ) 为气体常数,( T ) 为温度。
实际过程(不可逆过程)中,由于存在非平衡态(如快速膨胀)或能量耗散,系统做功的绝对值小于可逆功。例如,气体自由膨胀时外界未做功,而可逆膨胀时功最大。这一差异体现了热力学第二定律中“不可逆性导致能量品质降低”的核心思想。
在工程领域(如多联产系统分析),可逆功常作为理论极限值,用于评估实际能量转换效率。例如,通过对比实际功与可逆功的比值(可逆功比),可优化能源利用成本。
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