内能英文解释翻译、内能的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 energy content; internal energy; internal energy function
分词翻译:
内的英语翻译:
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
能的英语翻译:
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
专业解析
内能 (Internal Energy) 的汉英词典释义与物理内涵详解
在热力学和物理学领域,“内能”是一个核心概念。从汉英词典角度出发,其释义及详细含义如下:
一、术语定义与英译
- 中文术语: 内能
- 英文对应术语: Internal Energy
- 国际音标 (IPA): /ɪnˈtɜːrnl ˈɛnərdʒi/
- 核心定义: 指构成物质系统的所有微观粒子(如原子、分子)的无规则热运动动能以及粒子间相互作用势能的总和。
- 关键属性:
- 状态函数: 内能是系统的状态函数,其变化量仅取决于系统的初态和末态,与变化路径无关。
- 广延量: 内能的大小与系统所含物质的量成正比。
- 微观本质: 反映了系统内部微观粒子的热运动剧烈程度和相互作用强弱。
二、物理内涵详解
内能包含系统内部所有微观粒子运动的能量总和,具体包括:
- 分子动能: 分子做无规则热运动(平动、转动、振动)所具有的动能。温度是分子平均动能的宏观体现。
- 分子势能: 分子间因存在相互作用力(引力和斥力)而具有的势能。分子间距和物质状态(固、液、气)显著影响这部分能量。
- 其他微观能量: 在更精细的层面上,还包括原子内部的能量(如电子动能、势能)、化学键能、核能等。但在基础热力学中,通常主要关注前两项。
三、内能变化与热力学定律
- 改变方式: 系统内能的变化可以通过做功 (Work, W) 或热传递 (Heat Transfer, Q) 两种方式实现。
- 热力学第一定律: 定量描述了内能变化 ($Delta U$)、系统吸收的热量 ($Q$) 和外界对系统做的功 ($W$) 之间的关系:
$$
Delta U = Q + W
$$
其中,$Delta U$ 为内能变化量,$Q$ 为系统吸收的热量(系统放热则为负),$W$ 为外界对系统做的功(系统对外做功则为负)。此定律是能量守恒定律在热力学中的具体体现。
四、内能与机械能的区别
内能是系统内部微观粒子的能量总和,区别于系统整体宏观运动的机械能(动能和重力势能等)。
特征 |
内能 (Internal Energy) |
机械能 (Mechanical Energy) |
本质 |
微观粒子无规则运动及相互作用能 |
物体宏观运动及位置相关的能量 |
决定因素 |
温度、体积、物态、物质种类、量 |
速度、高度、形变程度 |
系统属性 |
系统内部所有微观粒子的能量总和 |
系统作为整体所具有的能量 |
五、应用与重要性
内能是理解热现象、热机效率、化学反应热效应(焓变 $Delta H$ 与内能变化 $Delta U$ 相关)、相变(如熔化、汽化吸热增加内能)等的基础概念。
参考来源:
- 经典物理学教材(如《大学物理》、《热学》、《热力学》等)对“内能”的定义和阐述。
- 权威科学百科(如《中国大百科全书》物理学卷)的相关条目。
网络扩展解释
内能是热力学中的核心概念,指物体内部所有微观粒子(如分子、原子)的动能与势能的总和,通常用符号 ( U ) 表示。以下是详细解释:
1. 内能的组成
- 分子动能:分子无规则热运动的能量,与温度直接相关。温度越高,分子平均动能越大。
- 分子势能:分子间相互作用(如引力、斥力)产生的能量,与物质状态(固态、液态、气态)和体积有关。
2. 内能的性质
- 状态函数:内能仅由系统的当前状态(温度、体积、物态等)决定,与过程无关。
- 广延量:内能大小与物质的质量成正比(如1kg水的内能是0.5kg水的两倍)。
- 单位:国际单位为焦耳(J)。
3. 影响内能的因素
- 温度变化:温度升高,分子动能增加,内能增大(如加热物体)。
- 物态变化:熔化、汽化等过程会改变分子势能(如冰融化成水时吸热但温度不变,内能增加)。
- 做功与热传递:通过热力学第一定律 ( Delta U = Q - W ) 描述内能变化,其中 ( Q ) 为吸收的热量,( W ) 为系统对外做的功。
4. 内能与理想气体
理想气体的内能仅由温度决定(因分子间无作用力,势能为零),公式为:
$$
U = frac{3}{2} nRT
$$
其中 ( n ) 为物质的量,( R ) 为气体常数,( T ) 为温度。
5. 实际应用
- 热机效率:通过内能转化为机械能(如汽车发动机)。
- 相变分析:如水沸腾时吸收热量增加内能,但温度不变。
- 能量守恒:解释摩擦生热、压缩气体升温等现象。
内能是系统微观能量的总和,受温度、体积和物态影响,是分析热现象和能量转换的基础。
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