熱力學變量英文解釋翻譯、熱力學變量的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thermodynamic variable

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

變量的英語翻譯：

variable
【計】 V; variable
【化】 variable
【醫】 variance

專業解析

熱力學變量（Thermodynamic Variables）是描述熱力學系統狀态或過程的物理量，可分為狀态變量（State Variables）和過程變量（Process Variables）兩大類。以下是詳細解釋：

一、狀态變量（State Variables）

描述系統在某一時刻的平衡态特性，與系統變化路徑無關。

漢英對照與定義：

溫度（Temperature, ( T )）
表征系統熱平衡狀态的物理量，單位為開爾文（K）。

來源：《熱力學與統計物理》（高等教育出版社）
壓強（Pressure, ( P )）
系統單位面積所受的垂直力，單位為帕斯卡（Pa）。

來源：IUPAC《物理化學術語》
體積（Volume, ( V )）
系統占據的空間大小，單位為立方米（m³）。

來源：《工程熱力學》（清華大學出版社）
内能（Internal Energy, ( U )）
系統内部所有微觀粒子能量的總和。

來源：NASA熱力學基礎指南
熵（Entropy, ( S )）
描述系統無序度的狀态函數，定義為 ( dS = frac{delta Q_{text{rev}}}{T} )。

來源：《物理化學》（Atkins）

二、過程變量（Process Variables）

描述系統狀态變化過程中傳遞的能量，與路徑相關。

漢英對照與定義：

功（Work, ( W )）
系統通過體積變化傳遞的能量，( delta W = -P dV )。

來源：《熱力學導論》（Callen）
熱量（Heat, ( Q )）
因溫度差傳遞的能量，( delta Q = T dS )（可逆過程）。

來源：美國物理學會（APS）熱力學規範

三、變量的分類特性

類型	特點	示例
強度變量	與系統規模無關	溫度（( T )）、壓強（( P )）
廣度變量	與系統規模成正比	體積（( V )）、熵（( S )）
過程變量	依賴狀态變化路徑	功（( W )）、熱量（( Q )）

四、關鍵關系與定律

熱力學第一定律：
$$

Delta U = Q + W

$$

内能變化等于吸收的熱量與外界對系統做功之和。
麥克斯韋關系式（部分示例）：
$$

left( frac{partial T}{partial V} right)_S = -left( frac{partial P}{partial S} right)_V

$$

來源：《統計熱力學》（Landau）

五、應用場景

狀态變量用于定義系統的平衡态（如理想氣體方程 ( PV = nRT )）。
過程變量用于分析能量轉換效率（如卡諾循環中的熱功轉換）。

參考文獻：

汪志誠. 《熱力學·統計物理》. 高等教育出版社.
Peter Atkins. Physical Chemistry. Oxford University Press.
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book).
NASA. Thermodynamics Fundamentals. Glenn Research Center.

網絡擴展解釋

熱力學變量是用于描述熱力學系統宏觀狀态的物理量，可分為兩大類：狀态變量和過程變量。以下是詳細解釋：

1. 狀态變量（狀态函數）

狀态變量僅與系統的當前狀态有關，與達到該狀态的路徑無關。它們可分為：

強度變量：與系統大小無關的量，例如溫度（T）、壓強（P）、密度（ρ）。
廣延變量：與系統物質總量成正比的量，例如體積（V）、内能（U）、熵（S）、物質的量（n）。

常見狀态變量舉例：

溫度（T）：反映分子熱運動的劇烈程度。
壓強（P）：單位面積上分子碰撞産生的力。
熵（S）：系統無序度的度量（第二定律核心量）。
焓（H）：系統在恒壓下的總能量，公式為 $H = U + PV$。

2. 過程變量

描述系統狀态變化過程中交換的能量形式，其值與路徑相關：

熱量（Q）：因溫度差傳遞的能量。
功（W）：通過體積變化等方式傳遞的能量（如膨脹功 $W = -P_{text{外}} Delta V$）。

3. 熱力學定律中的角色

第一定律：$Delta U = Q + W$，表明内能變化由熱量和功共同決定。
第二定律：通過熵（S）定義方向性，如孤立系統熵永不減少（$Delta S geq 0$）。

應用示例

在理想氣體狀态方程 $PV = nRT$ 中，P、V、T 均為狀态變量，而氣體膨脹時對外做的功（W）則屬于過程變量。

若需更深入的數學或工程應用案例，可進一步補充說明！