熱功當量英文解釋翻譯、熱功當量的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 heat equivalent of work; mechanical equivalent of heat

分詞翻譯：

熱的英語翻譯：

ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【醫】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-

功的英語翻譯：

exploit; merit; result; skill; work
【化】 work

當量的英語翻譯：

【化】 equivalent; equivalent weight
【醫】 equivalent; equivalent weight
【經】 equivalent units

專業解析

熱功當量（Thermal Equivalent of Work）是熱力學發展史上的重要概念，指熱量單位（如卡路裡）與機械功單位（如焦耳）之間的數值換算關系。它揭示了熱與機械能的本質聯繫，是能量守恒定律的關鍵實驗基礎。

核心定義

在熱力學中，熱功當量特指消耗單位熱量所能産生的機械功，或等價地，産生單位熱量所需消耗的機械功。其經典表達式為： $$ J = frac{W}{Q} $$ 其中：

$J$ 表示熱功當量值，
$W$ 是機械功（單位為焦耳-J），
$Q$ 是熱量（單位為卡路裡-cal）。

曆史上，英國物理學家詹姆斯·焦耳（James Joule）通過精密實驗測得：1卡熱量相當于約4.184焦耳的功，即： $$ J approx 4.184text{J/cal} $$ 這一數值被稱為焦耳當量（Joule's Equivalent），确立了熱與功的定量轉換關系。

曆史背景與科學意義

19世紀，科學家為探究“熱”的本質（熱質說 vs 運動說），開始量化熱與機械能的關系。焦耳在1843-1878年間設計了一系列實驗（如槳輪攪拌水、電流通過電阻等），精确測定了熱功當量值。他的工作證明：

熱是能量的一種形式，而非物質；
能量可相互轉化且總量守恒，為熱力學第一定律奠定基礎。

現代應用與單位統一

隨着國際單位制（SI）的普及，熱量與功已統一采用焦耳（J）作為單位，卡路裡定義為衍生單位（1 cal = 4.184 J）。因此，“熱功當量”作為獨立物理常數的需求已減弱，但其曆史價值和科學教育意義仍至關重要：

教學意義：幫助學生理解能量轉換的物理本質；
工程參考：在熱機效率計算中隱含應用能量等效原理。

參考文獻來源：

高等教育出版社《熱學》（第三版），闡述熱功當量的定義與焦耳實驗原理。
科學出版社《物理學史》，詳述焦耳測定熱功當量的曆史過程及其對能量守恒定律的貢獻。
清華大學出版社《工程熱力學》，說明現代單位制下熱功當量的實際應用場景。

網絡擴展解釋

熱功當量是物理學中用于描述熱量與功之間換算關系的概念，其核心内容可總結如下：

基本定義

熱功當量指熱量單位（卡）與功的單位（焦耳）之間的數值換算關系。它表示單位熱量完全轉化為功時的等效能量值。例如，1卡（cal）的熱量相當于4.184焦耳（J）的功，即： $$ J = 4.184 mathrm{J cdot cal^{-1}} $$

曆史背景

該概念由英國物理學家焦耳通過實驗首次測定。他驗證了能量守恒定律，證明熱能與機械能可相互轉換，并得出1千卡熱量≈4184焦耳的結論。
早期工程中曾使用“427千克米/千卡”的換算方式（即1千卡≈427千克·米的機械功）。

現代意義

國際單位制（SI）統一用焦耳（J）表示熱量和功，卡路裡（cal）逐漸被淘汰，因此熱功當量在現代物理中已無實際應用價值。
當前僅部分領域（如營養學）仍沿用“卡”作為熱量單位，但需按熱功當量換算為焦耳（如1大卡=4184 J）。

補充說明

熱功當量與比熱容不同：前者是熱能與機械能的轉換系數，後者是物質溫度變化的吸/放熱能力。
部分早期資料可能混淆“功率”與“功”的關系，需注意區分：功率是單位時間的做功量，而熱功當量僅涉及能量總量轉換。