熱力學狀态函數英文解釋翻譯、熱力學狀态函數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 thermodynamic properties; thermodynamic quantities

分詞翻譯：

熱力學的英語翻譯：

energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics

狀态函數的英語翻譯：

【化】 functions of state; macroscopic variables; state quantities
thermodynamic properties; thermodynamic quantities

專業解析

以下是關于熱力學狀态函數的專業解釋，結合漢英詞典定義與熱力學原理，内容符合學術權威性要求：

熱力學狀态函數（Thermodynamic State Function）

中文定義

熱力學狀态函數是描述系統平衡态特性的物理量，其數值僅取決于系統的當前狀态，與達到該狀态的路徑無關。常見狀态函數包括内能（U）、焓（H）、熵（S）、吉布斯自由能（G）等。

英文定義

A thermodynamic state function is a property whose value depends solely on the current state of a system, independent of the path taken to reach that state. Examples include internal energy (U), enthalpy (H), entropy (S), and Gibbs free energy (G).

核心特性

路徑無關性（Path Independence）
狀态函數的變化僅由始态和終态決定。例如，系統從狀态A到狀态B的内能變化（ΔU）恒定，無論過程是否經曆等壓或等容路徑。
全微分性質（Exact Differential）
數學上，狀态函數的微分是全微分。若某物理量滿足 ( oint dX = 0 )（環路積分為零），則其為狀态函數。

常見狀态函數及其物理意義

名稱	符號	物理意義
内能（Internal Energy）	U	系統内部所有微觀粒子動能與勢能之和，表征系統總能量。
焓（Enthalpy）	H	( H = U + PV )，適用于等壓過程的熱量變化（如化學反應熱）。
熵（Entropy）	S	系統無序度的度量，決定自發過程的方向。
吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）	G	( G = H - TS )，判斷等溫等壓過程的自發性（ΔG < 0 自發）。

與非狀态函數的區别

狀态函數（如溫度 T、壓強 P）：僅與狀态相關，變化量可表示為 ( Delta X = X{text{終}} - X{text{始}} )。
過程函數（如熱量 Q、功 W）：與路徑相關，需通過積分計算（如 ( W = int P , dV )）。

學術參考文獻

熱力學基礎定義
MIT OpenCourseWare, Thermodynamics and Kinetics 鍊接

狀态函數數學性質
IUPAC, Compendium of Chemical Terminology 鍊接

内能與吉布斯自由能
LibreTexts, Thermodynamic State Functions 鍊接

熵的統計解釋
《中國大百科全書·物理學卷》"熵"條目鍊接

以上内容綜合國際權威教材、學術機構定義及專業百科全書，确保術語準确性與學術嚴謹性。

網絡擴展解釋

熱力學中的狀态函數（又稱狀态量）是描述系統熱力學狀态的物理量，其值僅由系統的當前狀态決定，與系統達到該狀态的具體路徑無關。以下是詳細解釋：

1. 核心特性

路徑無關性：狀态函數的變化量僅取決于系統的初态和終态。例如，溫度從25°C升至50°C，無論通過加熱還是做功實現，溫度變化量均為25°C。
全微分性質：數學上可用全微分表示（如 ( dU )），滿足積分與路徑無關。
循環積分為零：若系統經曆循環過程回到初始狀态，狀态函數的變化量為零（如 (oint dU = 0)）。

2. 常見狀态函數

内能（( U )）：系統内部所有微觀粒子的能量總和。
焓（( H )）：( H = U + PV )，常用于等壓過程分析。
熵（( S )）：表征系統無序程度，與熱力學第二定律相關。
吉布斯自由能（( G )）：( G = H - TS )，用于判斷等溫等壓下的過程方向。
亥姆霍茲自由能（( F )）：( F = U - TS )，適用于等溫等容過程。

3. 與非狀态函數的區别

功（( W )）和熱（( Q )）：與過程路徑相關，需用非全微分符號 ( delta W ) 或 ( delta Q ) 表示。
- 例如：氣體膨脹對外做功，功的大小取決于膨脹路徑（如等溫或絕熱）。

4. 數學表達與熱力學定律

熱力學第一定律：
$$ Delta U = Q + W $$
其中 ( U ) 是狀态函數，而 ( Q ) 和 ( W ) 不是。
狀态方程：如理想氣體 ( PV = nRT )，表明 ( P )、( V )、( T ) 等狀态函數間的依賴關系。

5. 應用與意義

狀态函數簡化了熱力學分析。例如：

計算内能變化時，隻需知道初态和終态，無需考慮中間過程。
通過組合狀态函數（如 ( G )）可預測化學反應的方向和限度。

如需進一步學習，建議參考熱力學教材中關于“狀态函數”的章節，或通過具體熱力學過程（如卡諾循環）加深理解。