内聚能英文解释翻译、内聚能的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 cohesive energy

分词翻译：

内聚的英语翻译：

cohesion
【化】 cohesion

能的英语翻译：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy

专业解析

内聚能 (Nèi jù néng) / Cohesive Energy

在材料科学与化学领域，内聚能（Cohesive Energy）指将固态或液态物质中的原子、分子或离子完全分离至无限远距离（即转化为孤立的气态粒子）时，体系所需的最小能量。这一概念量化了物质内部粒子间的结合强度，是表征材料稳定性的核心参数。

核心定义与物理意义

能量基准
内聚能通常以单位粒子（如单个原子或分子）所需的能量表示，单位为eV/atom（电子伏特/原子）或kJ/mol（千焦/摩尔）。例如，金属钠的内聚能约为1.1 eV/atom，表明其原子间结合力较弱；而金刚石的碳原子内聚能高达7.4 eV/atom，反映其极强的共价键网络。
热力学关联
内聚能与物质的升华热（固体→气体）、蒸发热（液体→气体）直接相关。对晶体而言，内聚能近似等于升华焓（$Delta H{text{sub}}$），即：

$$ E{text{coh}} approx Delta H_{text{sub}} $$

这一关系体现了破坏所有化学键所需的能量。

应用领域

材料设计：内聚能高的材料（如陶瓷、金刚石）通常具有高熔点、高硬度和低热膨胀系数，适用于极端环境。
溶解度预测：在聚合物科学中，内聚能密度（Cohesive Energy Density, CED）用于估算溶质-溶剂的相容性，公式为：
$$ text{CED} = frac{E_{text{coh}}}{V} $$

其中 $V$ 为摩尔体积，CED 的平方根称为溶度参数（Hildebrand 参数），可预测高分子在溶剂中的溶解行为。

权威定义参考

根据《材料科学术语词典》（Dictionary of Materials Science），内聚能定义为：

“The energy required to decompose a substance into its constituent atoms, molecules, or ions at 0 K.” （在绝对零度下，将物质分解为其组成原子、分子或离子所需的能量。）

学术引用来源

材料科学基础定义：美国国家标准与技术研究院（NIST）《材料性能数据库》中对内聚能的物理模型描述（来源：NIST Materials Data）。
热力学关联性：《固体物理导论》（Introduction to Solid State Physics，Kittel 著）第3章详细论述了内聚能与晶格能的计算方法（来源：Wiley 出版社学术专著）。
聚合物科学应用：美国化学会（ACS）期刊《Macromolecules》中关于溶度参数与内聚能密度的实验研究（来源：ACS Publications）。

内聚能是理解物质结合强度与稳定性的基石，其量化分析为新材料开发（如高温合金、高性能聚合物）提供了关键理论依据。通过关联热力学数据与微观键合机制，可精准调控材料的机械、热学及化学性能。

网络扩展解释

内聚能（Cohesive Energy）是描述物质内部粒子（如分子、原子或离子）之间相互作用强度的物理量，表示将一定量的物质从凝聚态（如固态或液态）完全分离成独立、无相互作用的粒子所需的总能量。以下是详细解释：

1.定义与物理意义

内聚能反映了物质内部粒子间的结合力强弱。例如：

固体或液体中，分子通过范德华力、氢键、离子键等作用结合；
金属中，原子通过金属键结合；
离子晶体中，正负离子通过库仑力结合。内聚能越大，物质越稳定，熔沸点通常越高。

2.计算公式

内聚能的计算通常基于实验数据或理论模型。对于固体或液体： $$ Delta U = U{text{cohesive}} = U{text{bulk}} - U_{text{isolated}} $$ 其中：

( U_{text{bulk}} ) 是凝聚态的总能量，
( U_{text{isolated}} ) 是孤立粒子的总能量。

3.内聚能密度（CED）

内聚能密度是单位体积的内聚能，常用于高分子科学和溶剂选择： $$ text{CED} = frac{Delta U}{V_m} $$

( V_m ) 为摩尔体积。
CED的平方根称为溶解度参数（Hildebrand参数），用于预测物质间的相容性。

4.应用领域

材料设计：高内聚能材料（如金刚石）硬度高、耐高温；
高分子材料：CED影响聚合物的溶解性和机械性能；
溶剂选择：溶解度参数匹配的溶剂能有效溶解溶质（如橡胶溶于苯）。

5.示例

水：因强氢键作用，内聚能高（沸点100℃）；
聚乙烯：CED较低，易溶于非极性溶剂；
金属钠：金属键较弱，内聚能低（熔点97.8℃）。

内聚能是理解物质稳定性、相变行为和材料性能的关键参数，尤其在材料科学和化学工程中具有重要应用价值。