熱力學功用英文解釋翻譯、熱力學功用的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 thermodynamic function

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

功用的英語翻譯：

function; use
【醫】 role

專業解析

熱力學功用的定義與核心概念

熱力學功用（Thermodynamic Work）指系統與外界通過宏觀力作用（如機械力、電磁力等）傳遞能量的過程，其本質是能量在有序運動形式下的傳遞。與熱量傳遞（無序分子運動）不同，功的傳遞需通過廣義力（如壓力、扭矩）與廣義位移（如體積變化、角度變化）的耦合實現。例如，氣體膨脹推動活塞時，系統對外做功；反之，壓縮氣體則外界對系統做功。

數學表達與熱力學定律

熱力學功的定量描述基于狀态函數的變化。對于封閉系統，體積功（最常見形式）定義為：

delta W = -P{text{ext}} dV

其中 ( P{text{ext}} ) 為外界壓強，( dV ) 為體積變化。熱力學第一定律将功與内能（( Delta U )）、熱量（( Q )）關聯：

Delta U = Q + W

（系統吸熱 ( Q>0 )，對外做功 ( W<0 )）。克勞修斯積分定理進一步将可逆功與熵變關聯：

oint frac{delta Q_{text{rev}}}{T} = 0

表明可逆循環中功的轉化效率受溫度約束。

分類與工程應用

體積功（Boundary Work）：因系統邊界移動産生，如内燃機活塞運動（來源：《工程熱力學基礎》，高等教育出版社）。
軸功（Shaft Work）：通過旋轉軸傳遞，常見于渦輪機、壓縮機（來源：Cengel, Y. A., & Boles, M. A. Thermodynamics: An Engineering Approach）。
電功（Electrical Work）：電場力驅動電荷定向移動的能量，應用于熱電轉換器件。

與熱量的本質區别

功是能量傳遞的有序形式，其轉換效率可達到100%（如理想機械運動）；熱量則是無序分子碰撞傳遞的能量，受熱力學第二定律限制，無法完全轉化為功。卡諾定理指出，熱機最大效率僅取決于高低溫熱源溫度：

eta_{text{max}} = 1 - frac{T_C}{T_H}

（( T_C ) 為冷源溫度，( T_H ) 為熱源溫度）。

學術與工業意義

熱力學功是能源轉換的核心參數。例如，在朗肯循環（蒸汽發電）中，工質膨脹推動渦輪做軸功；燃料電池則将化學能直接轉化為電功。現代工程通過優化功的傳遞路徑（如減少摩擦耗散）提升系統效率，相關理論支撐了綠色能源技術的發展。

來源說明

：王補宣. 《工程熱力學》. 科學出版社.
：Moran, M. J., et al. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. Wiley.

網絡擴展解釋

“熱力學功用”這一表述可能存在術語混淆。通常熱力學中讨論的核心概念是“熱力學功”（Thermodynamic Work）和“熱力學函數”（如内能、焓、熵等）。以下分别解釋：

一、熱力學功（Thermodynamic Work）

定義：熱力學功是系統與外界之間通過宏觀有序運動（如體積變化）傳遞的能量形式。它是過程量，與路徑相關。

公式：
對于準靜态過程，體積功的計算為：
$$
W = -int_{V_1}^{V2} P{text{ext}} , dV
$$
其中 ( P_{text{ext}} ) 是外界壓強，負號表示系統對外做功時功為負。

常見類型：

體積功（最常見）：如氣體膨脹或壓縮。
非體積功：如電功、表面張力功等。

二、熱力學函數（Thermodynamic Functions）

若用戶實際想問的是“熱力學函數”，則指描述系統狀态的函數，例如：

内能（( U )）：系統微觀粒子動能與勢能總和。
焓（( H )）：( H = U + PV )，適用于等壓過程。
熵（( S )）：表征系統無序度，滿足 ( dS geq frac{delta Q}{T} )。
吉布斯自由能（( G )）：( G = H - TS )，判斷等溫等壓過程的方向性。
亥姆霍茲自由能（( F )）：( F = U - TS )，用于等溫等容過程。

三、可能的誤解與補充

若“功用”指熱力學功的實際應用，可舉例：

熱機效率：通過卡諾循環計算最大功輸出（( W = Q_H - Q_C )）。
工程系統：如内燃機、制冷機中功與熱的轉換。

建議根據具體語境進一步明确術語。若需特定公式或案例的擴展，可補充說明。