平動配分函數英文解釋翻譯、平動配分函數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 translational partition function

分詞翻譯：

平的英語翻譯：

calm; draw; equal; even; flat; peaceful; plane; smooth; suppress; tie
【醫】 plano-

動的英語翻譯：

act; move; stir; use
【醫】 kino-

配分函數的英語翻譯：

【化】 partition function

專業解析

平動配分函數（translational partition function）是統計力學中描述粒子平動自由度對系統熱力學性質貢獻的核心概念。其數學表達式為：

$$ Q_{text{trans}} = frac{V}{lambda} $$

其中，( V ) 是系統體積，( lambda = sqrt{frac{h}{2pi m k_B T}} ) 為熱波長，( h ) 是普朗克常數，( m ) 是粒子質量，( k_B ) 為玻爾茲曼常數，( T ) 為熱力學溫度。該公式表明，平動配分函數與體積和溫度呈正相關，與粒子質量成反比。

從物理意義來看，平動配分函數量化了粒子在三維空間内所有可能平動運動狀态的熱力學權重。通過其與總配分函數的關系 ( Q = Q{text{trans}} cdot Q{text{rot}} cdot Q_{text{vib}} )，可直接推導出理想氣體的壓強、内能等宏觀性質。

實際應用中，該函數在氣體分子運動論和相變研究中具有關鍵作用。例如，通過對比不同溫度下的 ( Q_{text{trans}} ) 值，可預測氣體在臨界溫度時的凝聚行為。經典教材《物理化學》第8版（Peter Atkins, Julio de Paula）第12章對此有系統論述，而諾貝爾獎得主Richard Feynman在《統計力學講義》中則從量子力學角度闡釋了其物理本質。

網絡擴展解釋

平動配分函數是統計力學中描述分子平動運動對系統熱力學性質貢獻的核心概念。其定義為分子在三維空間中平動自由度的所有可能量子态的能量加權求和，數學表達式為：

$$ q_{text{trans}} = frac{V}{h} left( 2pi m k T right)^{3/2} $$

其中：

( V ) 為系統體積
( h ) 是普朗克常數
( m ) 是單個分子質量
( k ) 是玻爾茲曼常數
( T ) 為熱力學溫度

物理意義

能量分布：反映分子平動動能在不同量子态上的概率分布，溫度越高或分子質量越大，可占據的高能态越多。
狀态關聯：與熱力學量直接相關，例如：
- 内能 ( U = frac{3}{2}NkT )
- 熵 ( S = Nk left[ lnleft(frac{q_{text{trans}}}{N}right) + frac{5}{2} right] )

推導背景

通過量子力學中“三維勢箱模型”求解薛定谔方程，得到平動能級表達式 ( epsilon = frac{h}{8mV^{2/3}}(n_x + n_y + n_z) )，在高溫近似下将離散求和轉化為積分，最終導出上述連續形式。

應用場景

理想氣體定律：結合配分函數可推導出 ( PV = NkT )
熱容計算：平動自由度貢獻 ( frac{3}{2}R ) 的摩爾定容熱容
熵的統計解釋：通過平動配分函數量化系統的無序度

該函數僅考慮平動自由度，需與轉動、振動配分函數相乘（( Q = q{text{trans}} cdot q{text{rot}} cdot q_{text{vib}} )）得到總配分函數，進而全面描述分子運動狀态。