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

thermodynamic英标

英:/'ˌθɜːməʊdaɪˈnæmɪk/ 美:/'ˌθɜːrmoʊdaɪˈnæmɪk/

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專業解析

熱力學（thermodynamic）是物理學的一個分支，主要研究熱量、功與能量之間的相互轉換關系及其規律。它關注系統（如氣體、液體或固體）在宏觀尺度下的能量行為，核心在于描述溫度、壓力、體積等狀态參量如何隨能量傳遞而變化，并揭示自然界中能量轉換過程的基本法則。

其核心内容包括：

1. 熱力學系統與狀态參量

   研究對象被稱為“熱力學系統”，由大量微觀粒子組成。描述系統整體性質的宏觀變量稱為狀态參量，如溫度（T）、壓力（P）、體積（V）、内能（U）、熵（S）等。系統的狀态由這些參量确定。

2. 熱力學三大定律

   • 熱力學第一定律（能量守恒定律）：能量既不能被創造也不能被消滅，隻能從一種形式轉化為另一種形式。對于一個封閉系統，其内能的增加等于系統吸收的熱量減去系統對外所做的功。數學表達式為：

     $$Delta U = Q - W$$

     其中 ΔU 是内能變化，Q 是系統吸收的熱量，W 是系統對外做的功。

   • 熱力學第二定律：指出了能量轉換過程的方向性和限度。常見表述有：
     • 克勞修斯表述：熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。
     • 開爾文表述：不可能從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不産生其他影響。

       該定律引入了熵的概念，表明孤立系統的熵永不減少（熵增原理），揭示了自然過程的不可逆性。

   • 熱力學第三定律：絕對零度（0 K 或 -273.15°C）不可能達到。當系統趨近于絕對零度時，所有完美晶體的熵趨近于一個相同的極小值（通常規定為零）。

3. 應用領域

   熱力學原理廣泛應用于：

   • 工程領域：設計熱機（如内燃機、蒸汽輪機、噴氣發動機）、制冷機、熱泵，分析能源效率。
   • 化學領域：研究化學反應的方向、限度（化學平衡）、反應熱（焓變）。
   • 材料科學：理解相變（如熔化、凝固）、材料穩定性。
   • 地球科學：研究大氣環流、地熱活動。
   • 生物學：理解生物體内的能量代謝過程。

權威參考來源：

• 經典物理學教材，如 Halliday & Resnick 的《物理學基礎》、Sears & Zemansky 的《大學物理學》。
• 熱力學專著，如 Enrico Fermi 的《熱力學》、Herbert B. Callen 的《熱力學與統計力學導論》。
• 美國國家标準與技術研究院（NIST）的熱力學數據庫與資源。
• 大學物理系或工程熱物理系提供的公開課程講義。

網絡擴展資料

"Thermodynamic"（熱力學的）是形容詞，源自物理學分支"thermodynamics"（熱力學），由希臘詞根"thermo-"（熱）和"dynamics"（動力學）組成，指研究熱、能量、功及其相互轉換規律的學科。以下是詳細解釋：

核心概念

1. 研究對象
   描述系統（如氣體、化學反應體系）中能量轉換的宏觀規律，涉及溫度、壓力、體積、熵等狀态參量。

2. 核心定律

   • 第一定律：能量守恒，公式為
     $$Delta U = Q - W$$
     其中$Delta U$為内能變化，$Q$為吸熱量，$W$為系統對外做功。
   • 第二定律：孤立系統熵不減，表明能量轉換的方向性（如熱量自發從高溫傳向低溫）。

應用領域

• 工程學：内燃機效率、制冷循環設計。
• 化學：反應自發性的吉布斯自由能判據（$Delta G < 0$）。
• 地球科學：大氣環流、地熱活動分析。

常見搭配

• Thermodynamic equilibrium（熱力學平衡）：系統宏觀性質不隨時間變化的狀态。
• Thermodynamic cycle（熱力學循環）：如卡諾循環，用于分析熱機效率。

易混淆點

• Thermal（熱的） vs.Thermodynamic：前者僅指溫度相關現象，後者強調能量轉換的定量規律。
• 動力學（Dynamics）：熱力學關注宏觀平衡态，而動力學研究微觀過程速率。

若需深入具體案例（如熵增原理的應用），可進一步探讨。

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