熱力學第一定律英文解釋翻譯、熱力學第一定律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 first law of thermodinamics

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

第的英語翻譯：

【機】 number

一定的英語翻譯：

certainly; surely; all to nothing; by all means; to a certainty

律的英語翻譯：

law; restrain; rule

專業解析

熱力學第一定律（The First Law of Thermodynamics）是熱力學體系中最基礎的定律之一，它建立了能量轉化與守恒的定量關系。以下是結合漢英詞典視角的詳細解釋：

一、核心定義與漢英對照

中文表述
熱力學第一定律指出：系統内能的增量等于外界對系統傳遞的熱量與系統對外所做功的差值。

數學表達式：

$$ Delta U = Q - W $$

其中 $Delta U$ 為内能變化量，$Q$ 為系統吸收的熱量，$W$ 為系統對外做功。
英文表述
根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定義：

"The increase in internal energy of a system is equal to the heat supplied to the system minus the work done by the system on its surroundings."

二、關鍵概念解析

内能（Internal Energy, $U$）
系統内所有微觀粒子（分子、原子）的動能與勢能總和，是狀态函數。

例：氣體溫度升高時，分子動能增加導緻内能增大。
熱量（Heat, $Q$）
因溫度差異通過邊界傳遞的能量，單位為焦耳（J）。

注：$Q > 0$ 表示系統吸熱，$Q < 0$ 表示放熱。
功（Work, $W$）
系統通過宏觀位移（如氣體膨脹）傳遞的能量。

注：$W > 0$ 表示系統對外做功（如活塞運動），$W < 0$ 表示外界對系統做功。

三、定律的物理意義

該定律本質是能量守恒定律在熱力學中的體現，強調：

能量不能被創造或消滅，隻能從一種形式轉化為另一種形式
第一類永動機（不消耗能量卻持續做功的機器）不可能實現

四、典型應用場景

熱機效率計算
熱機循環中，效率 $eta = frac{W{text{net}}}{Q{text{in}}}$，其中 $W{text{net}}$ 為淨功，$Q{text{in}}$ 為輸入熱量。

示例：汽車發動機通過燃料燃燒（$Q_{text{in}}$）轉化為機械功（$W$）。
絕熱過程分析
當 $Q=0$ 時，$Delta U = -W$，系統内能變化完全由做功決定（如氣筒快速壓縮）。

權威參考資料

IUPAC《金皮書》熱力學定義（來源：國際純粹與應用化學聯合會）
《工程熱力學》（沈維道主編，高等教育出版社，第5版，P48-52）
牛津物理詞典（來源：Oxford Reference, "First law of thermodynamics"條目）

網絡擴展解釋

熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的具體表述，其核心内容是能量既不會憑空産生，也不會憑空消失，隻能從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體。以下是詳細解釋：

1.定義與公式

熱力學第一定律表明，封閉系統的内能變化（ΔU）等于系統吸收的熱量（Q）減去系統對外所做的功（W），數學表達式為： $$ ΔU = Q - W $$

ΔU：系統内能的變化（單位：焦耳，J）；
Q：系統與外界交換的熱量（若系統吸熱，Q為正值；若放熱，Q為負值）；
W：系統對外界所做的功（若外界對系統做功，W為負值）。

2.物理意義

能量守恒：無論能量以熱量、功還是其他形式存在，總能量保持不變。
能量轉化：熱量和功是能量傳遞的兩種方式。例如，蒸汽機通過燃料燃燒（熱量輸入）轉化為機械功輸出。
永動機不可能：第一定律否定了不消耗能量卻能持續做功的“第一類永動機”。

3.應用場景

熱機效率：計算熱機（如内燃機）将熱能轉化為有用功的效率。
生物代謝：生物體内食物化學能轉化為熱量和生命活動的功（如肌肉收縮）。
工程熱力學：分析熱力循環（如卡諾循環）中的能量交換。

4.注意事項

符號規則：不同教材可能對功的符號定義不同（例如，若定義“外界對系統做功”為正值，則公式變為 ΔU = Q + W）。
適用範圍：僅適用于宏觀系統，不涉及量子效應或相對論效應。

簡而言之，熱力學第一定律是能量“量”的守恒，奠定了熱力學分析的基礎。若需具體案例分析或公式推導，可進一步補充說明。