莫尔比热英文解释翻译、莫尔比热的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 molal specific heat; molar specific heat; molecular specific heat
分词翻译:
莫尔的英语翻译:
【机】 mole
比热的英语翻译:
specific heat
【医】 specific heat
专业解析
莫尔比热(Molar Specific Heat),是热力学中的一个重要概念,指1摩尔物质温度升高(或降低)1开尔文(或1摄氏度) 时所吸收(或放出)的热量。其英文对应术语为Molar Specific Heat Capacity。
以下是对其含义的详细解释:
-
核心定义与物理意义:
- 莫尔比热($C_m$)是物质的一种固有属性,它量化了单位物质的量(摩尔)的温度变化所需的热量。
- 其数学定义式为:
$$
C_m = frac{1}{n} frac{Delta Q}{Delta T}
$$
其中:
- $C_m$ 表示莫尔比热(单位:J mol⁻¹ K⁻¹)
- $n$ 表示物质的量(单位:mol)
- $Delta Q$ 表示系统吸收或放出的热量(单位:J)
- $Delta T$ 表示温度的变化量(单位:K 或 °C)
- 它比比热容(Specific Heat Capacity) 更进了一步。比热容 $c$ 定义为单位质量物质温度变化1度所需的热量(单位:J kg⁻¹ K⁻¹)。莫尔比热则是将质量转换为物质的量(摩尔),即 $C_m = c times M$,其中 $M$ 是该物质的摩尔质量(单位:kg mol⁻¹ 或 g mol⁻¹)。
-
重要性与应用:
- 物质识别与比较:不同物质的莫尔比热不同,它是物质的特性常数之一,可用于识别物质或比较不同物质的热性质。例如,水的莫尔比热远大于大多数金属。
- 热量计算:在涉及化学反应或物理过程(如加热、冷却、相变)的热力学计算中,莫尔比热是计算系统吸热或放热量的关键参数。通过公式 $Q = n C_m Delta T$ 可以方便地计算一定摩尔数的物质在无相变时单纯温度变化所需的热量。
- 理解物质结构:对于气体,莫尔比热的值(特别是定容莫尔比热 $C{V, m}$ 和定压莫尔比热 $C{p, m}$)与分子的自由度密切相关,为理解分子结构和原子运动提供了依据。理想气体的 $C{p, m} - C{V, m} = R$(R为摩尔气体常数)。
- 工程应用:在材料科学、化学工程、热工设计等领域,莫尔比热是选择合适材料(如蓄热材料、散热材料)、设计热交换器、计算反应热等不可或缺的数据。
-
影响因素:
- 物质种类:不同物质(如金属、非金属、气体、液体、固体)的莫尔比热差异很大。
- 温度:莫尔比热通常是温度的函数,尤其在某些温度区间(如接近相变点)或低温下变化显著。但在一定温度范围内常近似为常数。
- 过程条件:对于气体,特别区分定容莫尔比热 ($C{V, m}$) 和定压莫尔比热 ($C{p, m}$)。定容过程不涉及体积功,吸收的热量全部用于增加内能;定压过程则涉及体积功,吸收的热量用于增加内能和对外做功,因此 $C{p, m} > C{V, m}$。对于固体和液体,两者差异通常很小。
- 相态:同一物质在不同相态(固、液、气)下的莫尔比热不同。
莫尔比热(Molar Specific Heat Capacity)是一个将物质的量(摩尔)纳入考量的比热容概念,它表示1摩尔物质温度变化1度所需的热量。它是物质的基本热物理性质之一,在科学研究、工程计算和工业生产中具有广泛应用,是理解和计算热传递、能量转换过程的核心参数。
参考来源:
- : 维基百科相关条目 (如 "Heat capacity", "Specific heat capacity") - 提供基础定义和关系式
- : 大学物理或物理化学教材 (如 Atkins' Physical Chemistry, University Physics by Young & Freedman) - 解释气体莫尔比热与自由度的关系及工程应用
- : NIST Chemistry WebBook 或 CRC Handbook of Chemistry and Physics - 提供具体物质的莫尔比热实验数据及温度依赖性说明
网络扩展解释
“莫尔比热”可能是“摩尔比热容”(Molar Heat Capacity)的误写或翻译差异。以下是其详细解释:
定义
摩尔比热容是描述单位物质的量的物质在温度变化时吸收或释放热量的物理量。其定义为:1摩尔物质温度升高(或降低)1开尔文(或摄氏度)时所需的热量。符号为 ( C ),单位为J/(mol·K)。
公式
热量的计算公式为:
$$
Q = nCDelta T
$$
其中:
- ( Q ) 为热量(单位:焦耳,J);
- ( n ) 为物质的量(单位:摩尔,mol);
- ( C ) 为摩尔比热容;
- ( Delta T ) 为温度变化(单位:K 或 °C)。
分类
-
定容摩尔热容(( C_V ))
在恒定体积条件下测得,适用于封闭系统体积不变的过程,如理想气体的等容过程。
-
定压摩尔热容(( C_p ))
在恒定压强条件下测得,适用于开放系统或气体膨胀/压缩过程,如理想气体的等压过程。
两者关系为:( C_p = C_V + R )(( R ) 为理想气体常数,约 8.314 J/(mol·K))。
应用
- 热力学计算:用于计算化学反应、相变或物理过程中的热量变化。
- 物质特性分析:不同物质的摩尔比热容不同(如金属的 ( C_V ) 通常低于气体),可辅助材料研究。
- 理想气体理论:单原子气体(如氦气)的 ( C_V = frac{3}{2}R ),双原子气体(如氧气)的 ( C_V = frac{5}{2}R ),与分子自由度相关。
注意
- 摩尔比热容与比热容(单位质量的热容,单位 J/(kg·K))不同,前者基于物质的量,后者基于质量。
- 实际气体的 ( C_p ) 和 ( C_V ) 会随温度、压强变化,需通过实验测定。
若需具体物质的摩尔比热容数值,可提供物质名称进一步说明。
分类
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