熱總量不變定律英文解釋翻譯、熱總量不變定律的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 law of constant heat summation
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-
總量的英語翻譯:
gross
【醫】 integral dose; volume dose
不變的英語翻譯:
fixedness; immovability; invariability; steadiness
定律的英語翻譯:
law
【化】 law
【醫】 law
專業解析
熱總量不變定律(Law of Conservation of Thermal Energy)是熱力學基本定律之一,其核心表述為:在一個孤立系統中,系統與環境之間無能量交換時,系統内熱能與其他形式能量的總和保持恒定。該定律可視為能量守恒定律在熱力學領域的特殊表達形式,其數學表達式為:
$$
Delta U = Q - W
$$
其中ΔU表示系統内能變化,Q為吸收或釋放的熱量,W為系統對外做功。
從物理機制分析,該定律包含三個關鍵内涵:
- 能量轉化原則:熱能可通過熱傳導、熱輻射或做功等形式與其他能量相互轉化,但總能量數值不變(來源:Encyclopedia Britannica熱力學條目)
- 孤立系統限定:僅適用于嚴格定義的孤立系統,開放系統可能存在能量耗散(來源:American Physical Society熱力學教學綱要)
- 方向性約束:雖然總量守恒,但能量轉化過程受熱力學第二定律的熵增規則制約(來源:MIT OpenCourseWare熱力學課件)
該定律在工程領域具有重要應用價值,例如熱機效率計算需同時考量熱功轉換效率和能量守恒關系。在理論發展史上,該定律的建立綜合了邁爾(Julius von Mayer)關于熱功當量的研究、焦耳(James Joule)的精确實驗驗證,以及克勞修斯(Rudolf Clausius)的數學形式化表述(來源:Stanford Encyclopedia of Philosophy科學史檔案)。
網絡擴展解釋
熱力學中的“熱總量不變定律”通常指熱力學第一定律,即能量守恒定律在熱力學中的具體表現形式。以下是詳細解釋:
一、定律核心内容
熱力學第一定律表明:在封閉系統中,能量的總量保持不變。能量既不會憑空産生,也不會消失,隻能通過熱傳遞(Q)和做功(W)兩種方式在系統與外界之間轉化或轉移。
例如,物體吸收熱量時,能量可能轉化為内能(ΔU)或對外做功。其數學表達式為:
$$
ΔU = Q - W
$$
其中:
- ΔU 表示系統内能的變化;
- Q 表示系統吸收或釋放的熱量(吸熱為正,放熱為負);
- W 表示系統對外做的功(對外做功為正,外界對系統做功為負)。
二、定律的意義
- 能量守恒:無論能量形式如何轉換(如熱能、機械能等),總能量始終不變。
- 定量關系:明确熱量、功與内能變化的數值關系,為熱機效率、化學反應能量計算等提供基礎。
- 否定永動機:該定律表明“第一類永動機”(不消耗能量卻能持續做功的機器)不可能存在。
三、實際應用舉例
- 蒸汽機:燃料燃燒産生的熱量(Q)部分轉化為推動活塞的機械功(W),另一部分以内能形式散失(ΔU)。
- 人體代謝:食物化學能轉化為維持體溫的熱量(Q)和肌肉運動的機械功(W)。
四、與其他定律的關系
- 熱力學第二定律:補充了能量轉化的方向性(如熱量不能自發從低溫傳至高溫)。
- 熱力學第零定律:定義了溫度的概念,為第一定律的應用提供基礎。
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