焦耳－汤姆孙系数英文解释翻译、焦耳－汤姆孙系数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Joule-Thomson coefficient

分词翻译：

焦耳的英语翻译：

joule
【化】 joule
【医】 joule

汤的英语翻译：

boiling water; broth; gippo; hot water; soup

姆的英语翻译：

【医】 mho

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

焦耳－汤姆孙系数（Joule-Thomson coefficient），是热力学中描述真实气体在绝热节流膨胀过程中温度随压力变化特性的重要参数。其标准定义和解释如下：

一、术语定义

中文全称：焦耳－汤姆孙系数（简称：焦汤系数）
英文全称：Joule-Thomson coefficient
符号表示：通常记为 (mu_{mathrm{JT}})
数学定义：
$$ mu_{mathrm{JT}} = left( frac{partial T}{partial p} right)_H $$ 其中：
- (T) 为温度，
- (p) 为压力，
- 下标 (H) 表示过程在等焓（绝热）条件下进行。

二、物理意义

该系数表征气体在绝热节流膨胀（即通过多孔塞缓慢膨胀且无热交换）时温度变化的速率：

若 (mu_{mathrm{JT}} > 0)，气体膨胀后温度降低（致冷效应）；
若 (mu_{mathrm{JT}} < 0)，气体膨胀后温度升高（致热效应）；
若 (mu_{mathrm{JT}} = 0)，温度不变（此时温度为反转温度）。

三、关键影响因素

气体类型：
- 氢气、氦气等在常温下 (mu_{mathrm{JT}} < 0)（膨胀升温）；
- 氮气、氧气等多数气体在常温下 (mu_{mathrm{JT}} > 0)（膨胀降温）。
温度与压力：
每种气体存在一个反转曲线（inversion curve），曲线内外 (mu_{mathrm{JT}}) 正负不同。例如氮气的反转温度约为 621 K（348°C）。

四、应用领域

气体液化（如液化天然气 LNG）
利用 (mu_{mathrm{JT}} > 0) 的致冷效应实现气体降温液化。

制冷循环（如节流膨胀阀）
冰箱、空调系统中通过节流阀膨胀制冷。

石油天然气工业
预测高压气体在管道中节流时的温度变化，防止低温导致的材料脆裂。

五、权威参考来源

《CRC Handbook of Chemistry and Physics》（化学与物理手册）
定义焦耳－汤姆孙系数为等焓过程下的压力-温度偏导数（Section 6: Thermodynamics）。来源：CRC Press。

NIST Chemistry WebBook（美国国家标准与技术研究院）
提供多种气体的焦耳－汤姆孙系数实验数据及反转曲线。来源：NIST。

《Physical Chemistry》by Peter Atkins（物理化学教材）
从分子间作用力角度解释系数的正负机制（Chapter 2: First Law of Thermodynamics）。来源：Oxford University Press。

六、扩展说明

该效应由詹姆斯·焦耳和威廉·汤姆孙（后称开尔文勋爵）于1852年通过多孔塞实验共同发现，是真实气体偏离理想行为的典型现象，其微观机制与气体分子间引力/斥力平衡相关。

网络扩展解释

焦耳-汤姆孙系数（Joule-Thomson coefficient）是描述气体在绝热节流过程中温度随压力变化的物理量，其定义和特性如下：

1.定义与数学表达式

焦耳-汤姆孙系数（μ_JT）表示在等焓（H恒定）条件下，温度随压力的变化率，公式为： $$ μ_{JT} = left( frac{partial T}{partial P} right)_H $$ 其中，T为温度，P为压力，H为焓。该系数可正可负，具体取决于气体种类及初始温压条件。

2.物理意义

正系数（μ_JT > 0）：压力降低时温度下降，称为致冷效应，常见于常温常压下的多数气体（如氮气、氧气）。
负系数（μ_JT < 0）：压力降低时温度升高，称为致热效应，例如氢气、氦气在常温下可能表现此特性。

3.与热力学过程的关系

焦耳-汤姆孙效应发生在绝热节流过程中，例如气体通过多孔塞或阀门时。该过程不可逆且保持焓不变（H₁=H₂），但内能、压力和体积会变化。实际应用中，该效应被用于气体液化（如制冷技术）和天然气输送中的温度控制。

4.计算方法

通过实验或热力学关系式推导，例如结合焓的表达式和定压比热容（C_p）： $$ μ_{JT} = frac{1}{C_p} left( T left( frac{partial V}{partial T} right)_P - V right) $$ 其中V为气体体积。

5.实际应用中的关键点

反转温度：每种气体存在一个温度阈值，高于此温度时μ_JT为负，低于则为正。例如，氮气的反转温度约为348°C。
工程意义：在天然气管道中需控制节流膨胀速度，避免温度过低导致管道冻裂。

如需进一步了解推导过程或具体气体的系数值，可参考热力学教材或专业文献。