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等温膨胀英文解释翻译、等温膨胀的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 isothermal expansion

分词翻译:

等的英语翻译:

class; grade; rank; wait; when
【机】 iso-

温的英语翻译:

lukewarm; review; temperature; warm; warm up
【医】 Calef.; therm-; thermo-

膨胀的英语翻译:

expand; swell; bulge; dilate; inflate
【计】 dilatation
【化】 expansion; inflation; swelling
【医】 distention; ectasia; ectasis; ectasy; expansion; inflation; physiosis
swelling
【经】 expansion

专业解析

等温膨胀的汉英词典释义与热力学解析

一、术语定义

等温膨胀(Isothermal Expansion)指理想气体在温度恒定(ΔT=0)的条件下体积增大的过程。该过程遵循玻意耳定律(Boyle's Law):当温度不变时,气体压强与体积成反比,即 ( P_1V_1 = P_2V_2 ) 。

二、物理机制

  1. 能量转换特点

    系统从外界吸收热量(Q),全部用于对外做功(W),内能保持不变(ΔU=0)。其热力学第一定律表达式为:

    $$

    Delta U = Q - W = 0 quad Rightarrow quad Q = W

    $$

    此关系表明,气体膨胀时对外做的功等于吸收的热量。

  2. 微观分子运动

    温度恒定意味着气体分子平均动能不变。体积增大导致分子碰撞频率降低,压强减小,宏观表现为膨胀。

三、典型应用场景

  1. 热机循环(如卡诺循环)

    等温膨胀是卡诺热机效率计算的核心环节,通过可逆过程实现热能向机械能的最大化转换。

  2. 工程制冷系统

    制冷剂在低温环境中等温膨胀吸热,实现制冷效果(如冰箱蒸发器工作过程)。

四、数学描述

理想气体等温膨胀做功公式为:

$$

W = int_{V_1}^{V_2} PdV = nRT ln frac{V_2}{V_1}

$$

其中 ( n ) 为气体物质的量,( R ) 为气体常数,( T ) 为开尔文温度。

权威参考来源

  1. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics (10th ed.). Wiley. (玻意耳定律与热力学公式推导)
  2. Zemansky, M. W., & Dittman, R. H. (1997). Heat and Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill. (卡诺循环与能量转换分析)
  3. Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2015). Thermodynamics: An Engineering Approach (8th ed.). McGraw-Hill. (工程制冷应用实例)

网络扩展解释

等温膨胀是热力学中温度保持恒定的条件下,气体体积增大的过程。以下是详细解释:

一、基本定义

等温膨胀指系统在恒定温度下通过吸收热量对外做功,导致体积增大的过程。该过程需满足热力学平衡条件,即系统与恒温热源持续进行热量交换以维持温度不变。

二、热力学分析

  1. 内能变化
    根据热力学第一定律 $Delta U = Q - W$,理想气体内能仅与温度相关。等温过程中 $Delta T=0$,故 $Delta U=0$,可得 $Q=W$,即系统吸收的热量全部转化为对外做功。

  2. 状态方程体现
    理想气体满足 $PV=nRT$,温度 $T$ 恒定时,体积 $V$ 增大必然导致压强 $P$ 减小。

三、实际应用示例

以气缸活塞模型为例:气体从恒温热源吸热,推动活塞做功。由于温度差极小,热量传递缓慢,确保过程近似等温。

四、常见误区

部分描述将等温膨胀与绝热自由膨胀混淆。需注意:

注:部分搜索结果存在概念混淆,本解释已结合热力学原理进行修正。

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