超额函数英文解释翻译、超额函数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 excess(thermodynamic) function

分词翻译：

超额的英语翻译：

above quota; excess
【经】 overage

函数的英语翻译：

function
【计】 F; FUNC; function

专业解析

在热力学与统计力学领域，"超额函数"（Excess Function）是一个核心概念，用于描述实际混合物（尤其是溶液）的性质偏离理想混合物行为的程度。其汉英词典释义及详细解释如下：

超额函数 (Excess Function)

指实际溶液的热力学性质与其在相同温度、压力和组成条件下假设为理想溶液时所具有的相应热力学性质之间的差值。它量化了真实系统由于分子间相互作用（如大小差异、引力或斥力）而产生的非理想性。

关键点解析：

定义与数学表达：
对于任意广度热力学性质 ( M )（如吉布斯自由能 ( G )、焓 ( H )、熵 ( S )、体积 ( V )），其超额函数 ( M^E ) 定义为：

$$ M^E = M{text{实际}} - M{text{理想}} $$

其中 ( M_{text{理想}} ) 通常由理想溶液模型（如拉乌尔定律或理想混合规则）计算得出。例如，超额吉布斯自由能 ( G^E ) 是最常用且重要的超额函数。
物理意义：
- 正值 (( M^E > 0 ))：表明实际混合过程比理想情况更困难或消耗更多能量（如 ( H^E > 0 ) 表示吸热混合），或系统更无序（如 ( S^E > 0 ) 虽少见但可能）。
- 负值 (( M^E < 0 ))：表明实际混合过程比理想情况更容易或释放能量（如 ( H^E < 0 ) 表示放热混合），或系统更有序（如 ( S^E < 0 ) 常见于强相互作用体系）。
- 零值 (( M^E = 0 ))：表明在该条件下，溶液行为符合理想模型。
核心应用：
- 关联与预测性质：超额函数（尤其是 ( G^E )）是构建溶液活度系数模型（如 Margules, van Laar, Wilson, NRTL, UNIQUAC 方程）的基础。这些模型通过 ( G^E ) 关联实验数据，进而预测相平衡（VLE/LLE）、逸度、焓等关键工程参数。
- 理解分子相互作用：分析 ( H^E ) (超额焓，混合热) 和 ( TS^E ) (超额熵贡献) 有助于揭示混合物中分子间作用力（如氢键、范德华力）的本质和强度。
- 过程设计与优化：在化工分离过程（如精馏、萃取）设计中，准确计算活度系数（源于 ( G^E ) 模型）对确定相平衡、计算最小回流比、设计塔设备至关重要。

学术参考来源：

《化学工程热力学》(Chemical Engineering Thermodynamics) - 经典教材如 Smith, Van Ness & Abbott 或 Kyle 的著作均有深入讨论。
《物理化学》(Physical Chemistry) - Atkins, Levine 等权威教材在溶液与非理想性章节会涉及超额函数。
国际热力学中心(International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) - 在其术语定义中明确 Excess Function 的概念。
《Perry's Chemical Engineers' Handbook》 - 标准工程手册中关于相平衡和热力学性质计算的章节会应用相关模型。
学术期刊：如 Industrial & Engineering Chemistry Research, Fluid Phase Equilibria, The Journal of Chemical Thermodynamics 等期刊发表大量基于超额函数的研究模型和数据。

网络扩展解释

超额函数（Excess Function）是热力学和物理化学中用于描述实际系统与理想系统偏差的重要概念，其核心定义是实际系统的热力学性质与理想状态下的差值。以下是详细解释：

一、基本定义

超额函数表示为实际溶液（或混合物）的热力学性质与理想溶液对应性质的差值。通用公式为： $$ E^{text{excess}} = E{text{实际}} - E{text{理想}} $$ 其中，$E$可以是吉布斯自由能（G）、体积（V）、焓（H）、熵（S）等热力学函数。

二、常见超额函数类型

超额吉布斯自由能（$G^E$）
表示实际混合过程的吉布斯自由能变化与理想混合的差异： $$ G^E = Delta{text{mix}} G{text{实际}} - Delta{text{mix}} G{text{理想}} = RTsum n_i ln gamma_i $$ 其中$gamma_i$为组分$i$的活度系数，反映实际溶液的非理想性。
超额体积（$V^E$）
描述混合后体积的实际变化与理想情况的偏差： $$ V^E = left( frac{partial G^E}{partial p} right)_T $$ 理想溶液中$V^E=0$，实际溶液可能因分子间作用力导致体积膨胀或收缩。
超额焓（$H^E$）与熵（$S^E$）
- $H^E$反映混合过程中的热量变化，与温度对活度系数的影响相关： $$ H^E = -RT sum n_i left( frac{partial ln gamma_i}{partial T} right)_p $$
- $S^E$则表征实际混合熵与理想状态的差异： $$ S^E = -frac{partial G^E}{partial T} $$

三、应用领域

溶液热力学：用于计算活度系数、预测相平衡（如气液平衡）。
材料科学：分析合金、高分子混合物的非理想行为。
渗透现象：在流体通过多孔介质时，渗透系数超额函数可描述实际渗透率与理论值的偏差。

四、其他领域扩展

在金融学中，“超额储备”等术语与热力学超额函数无直接关联，需注意区分。英语翻译为“excess function”或“excess thermodynamic function”。