等容过程英文解释翻译、等容过程的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 isochoric process; isometric process; isovolumic process
分词翻译:
等的英语翻译:
class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-
容的英语翻译:
allow; appearance; contain; hold; looks; tolerate
过程的英语翻译:
course; procedure; process
【计】 PROC
【化】 process
【医】 course; process
【经】 process
专业解析
等容过程(Isochoric Process),又称定容过程,是热力学中描述系统状态变化的一种特定过程,其核心特征是系统的体积始终保持恒定(ΔV = 0)。在等容过程中,系统与外界可能发生热量交换,但不做体积功(W = 0)。
核心特征与解释:
- 体积恒定 (Constant Volume): 这是等容过程最根本的标志。无论系统发生何种变化(如温度、压强变化),其占据的空间大小(体积 V)始终保持不变。例如,刚性密闭容器中的气体被加热或冷却的过程。
- 不做体积功 (No Volume Work): 由于体积不变,系统无法通过膨胀或压缩来对环境做功,或环境无法对系统做体积功。因此,该过程中体积功 W = -PΔV = 0。
- 能量转换 (Energy Transfer): 根据热力学第一定律 (ΔU = Q - W),由于 W = 0,系统内能的变化 (ΔU)完全等于 系统吸收或放出的热量 (Q)。即:
$$
Delta U = Q quad (text{对于等容过程})
$$
这意味着,对系统加热 (Q > 0) 会使其内能增加 (ΔU > 0),温度升高;系统放热 (Q < 0) 则内能减少 (ΔU < 0),温度降低。
- 理想气体情况 (For Ideal Gases): 对于理想气体,内能仅与温度有关 (U ∝ T)。因此,在等容过程中:
- 温度变化 (ΔT) 直接导致内能变化 (ΔU)。
- 根据查理定律 (Charles's Law),压强 (P) 与绝对温度 (T) 成正比:P / T = 常数。即温度升高,压强增大;温度降低,压强减小。
汉英对照关键术语:
- 等容过程 / 定容过程: Isochoric Process / Constant-Volume Process
- 体积 (V): Volume
- 恒定: Constant
- 内能 (U): Internal Energy
- 热量 (Q): Heat
- 功 (W): Work (特指体积功 Volume Work)
- 热力学第一定律: First Law of Thermodynamics (ΔU = Q - W)
- 理想气体: Ideal Gas
- 查理定律: Charles's Law (P ∝ T at constant V)
- 压强 (P): Pressure
- 温度 (T): Temperature
权威参考来源:
- 《工程热力学》经典教材: 如沈维道、童钧耕主编的《工程热力学》或 Cengel & Boles 的 Thermodynamics: An Engineering Approach,均对等容过程有详细定义和讨论。
- 大学物理/化学教材: 如张三慧的《大学物理学》或 Atkins 的 Physical Chemistry,在热力学基础章节会介绍等容过程。
- 专业在线资源: 如美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的 Chemistry WebBook 中的热力学数据表部分,其理论基础涉及等容过程的概念。HyperPhysics 网站的热力学部分也提供了清晰的概念解释和图示。
网络扩展解释
等容过程是热力学中的基本概念,指系统在体积保持不变的条件下进行的状态变化过程。以下是详细解释:
1.核心定义
等容过程(Isochoric process)指系统的体积(或比容)始终不变的热力学过程。例如,密闭刚性容器内的化学反应或燃料燃烧过程常被视为等容过程。
2.理想气体的特性
- 压强与温度关系:根据理想气体状态方程 ( pV = nRT ),当体积 ( V ) 固定时,压强 ( p ) 与温度 ( T ) 成正比,即 ( frac{p_1}{T_1} = frac{p_2}{T_2} )。
- 查理定律:该关系也称为查理定律,可通过实验验证。
3.热力学第一定律的应用
- 功的计算:由于体积不变,系统对外界做功 ( W = 0 )。
- 热量与内能:系统吸收或释放的热量 ( Q ) 全部用于改变内能 ( Delta U ),即 ( Q = Delta U )。
4.等容热容(( C_V ))
- 定义:1摩尔物质在等容条件下温度升高1 K所吸收的热量,用 ( C_V ) 表示。
- 公式:热量计算可表示为 ( Q = n C_V Delta T ),其中 ( n ) 为物质的量,( Delta T ) 为温度变化。
5.实际应用与对比
- 实例:内燃机燃烧阶段(体积短暂固定)、密闭容器中的化学反应。
- 对比其他过程:
- 等温过程:温度不变,功由体积变化引起;
- 等压过程:压强不变,系统对外做功。
等容过程的核心特征是体积恒定,其热力学行为可通过理想气体定律和热力学第一定律分析。理解这一概念对研究气体性质、热机效率等具有重要意义。
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