equipartition是什麼意思，equipartition的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

例句

專業解析

能量均分定理（Equipartition Theorem） 是統計力學中的核心原理之一，描述了處于熱平衡狀态的經典系統中能量的分布規律。其核心思想可概括為：

一、基本定義

在溫度為 ( T ) 的熱平衡系統中，每個獨立的平方項自由度（如動能中的 ( frac{1}{2}mv_x ) 或勢能中的 ( frac{1}{2}kx )）平均分配的能量為： $$ langle E rangle = frac{1}{2} k_B T $$ 其中 ( k_B ) 為玻爾茲曼常數（( 1.38 times 10^{-23} , text{J/K} )）。

二、經典理論中的關鍵點

1. 自由度與能量分配

   • 單原子分子（如氩氣）僅有平動自由度（3個方向），其平均動能為 ( frac{3}{2} k_B T )。
   • 雙原子分子（如氮氣）增加轉動自由度（2個軸），總平均能量升至 ( frac{5}{2} k_B T )（平動3 + 轉動2）。
   • 固體原子在晶格中振動，每個原子有3個振動自由度（動能+勢能），故摩爾熱容約為 ( 3R )（杜隆-珀蒂定律）。

2. 適用條件

   定理成立需滿足：

   • 系統遵循經典力學（非量子效應主導）。
   • 能量表達式可分離為獨立平方項（如 ( p_x/2m )）。

三、量子修正與局限性

當溫度較低或振動頻率較高時，量子效應導緻能量均分失效：

• 愛因斯坦固體模型：低溫下振動自由度被“凍結”，熱容趨近于零。
• 氣體比熱：氫氣在低溫下轉動自由度不參與能量分配，熱容從 ( frac{5}{2}R ) 降至 ( frac{3}{2}R ) 。

四、應用實例

• 理想氣體熱容：解釋單原子與雙原子氣體 ( C_V ) 差異（( frac{3}{2}R ) vs ( frac{5}{2}R )）。
• 布朗運動：粒子平均動能 ( frac{3}{2} k_B T ) 驅動隨機碰撞。
• 聲速理論：氣體中聲速公式依賴自由度數量 ( gamma = frac{C_p}{C_V} ) 。

權威參考文獻

1. HyperPhysics - 能量均分

   佐治亞州立大學物理教育項目，涵蓋定理推導與實例。

   鍊接

2. Kittel, C. 《熱物理學》

   第2章詳細讨論經典與量子體系的熱容（ISBN 978-0471054800）。

3. McQuarrie, D. A. 《統計力學》

   第12章分析均分定理的量子修正（ISBN 978-1891389153）。

網絡擴展資料

根據權威詞典和百科資料，“equipartition”是物理學和化學領域的重要術語，具體解析如下：

一、基本定義 該詞由拉丁詞根"equi-"(平等)和"partition"(分割)組成，字面意為平均分配。在科學語境中特指能量或物理量的均勻分配現象，尤其適用于熱力學平衡系統。

二、科學領域的核心應用

1. 能量均分定理
   熱平衡狀态下，系統的總能量會平均分配到每個自由度（如分子運動的平動、轉動等自由度）。例如理想氣體中，每個分子的平均動能按$frac{1}{2}k_BT$均勻分配（$k_B$為玻爾茲曼常數，$T$為溫度）。

2. 經典物理學基礎
   作為經典統計力學基石之一，該定理解釋了溫度與微觀粒子運動的關聯。但量子力學出現後，人們發現其在低溫條件下的局限性。

三、典型示例 布朗運動研究中，通過彈性碰撞機制證明了布朗粒子的動能均分定理，這成為驗證分子熱運動的重要實驗依據。

四、相關術語辨析 與普通"partition"(分割)不同，該詞強調分配過程的均等性；在計算機領域出現的"equivalence partition"(等價類劃分)屬于完全不同的測試方法論。

别人正在浏覽的英文單詞...

fruitlightcenterdistressautomatongemedifyhydrophobiaaureolaChristabelexuberantlysandbaggedborn onflicker frequencyseating areasilver screensuperior mesenteric arterywind farmadherendangiomatosisanticumaxostylebiomutationbrisancedysorexiaergotrategasoloidisotazettinelumbersomemenostasia