經典熱力學英文解釋翻譯、經典熱力學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 classical thermodynamics; thermostatics
分詞翻譯:
經的英語翻譯:
after; by; classics; scripture; constant; endure; manage; deal in
pass through; regular
【醫】 per-; trans-
典的英語翻譯:
allusion; ceremony; law; standard
熱力學的英語翻譯:
energetics; thermodynamics
【化】 thermodynamics
專業解析
經典熱力學(Classical Thermodynamics)是物理學的重要分支,主要研究宏觀物體在熱平衡狀态下的能量轉換規律及其與物質性質的關系。它基于實驗定律構建理論框架,不涉及物質的微觀結構假設。以下是其核心内涵:
一、學科定義與範疇
經典熱力學聚焦宏觀系統的熱現象,通過狀态參量(如壓力、體積、溫度)描述系統行為。其核心任務包括:
- 能量守恒與轉化:揭示熱能與其他形式能量(機械能、化學能等)的轉換關系。
- 過程方向性判定:通過熵增原理确定自發過程的進行方向。
- 平衡态性質關聯:建立物質狀态方程(如理想氣體定律 (PV = nRT))和熱力學勢函數(如内能 (U)、焓 (H))。
二、四大定律的物理意義
-
第零定律(熱平衡傳遞性)
若系統A與B、B與C分别熱平衡,則A與C必然熱平衡,由此定義溫度概念。
-
第一定律(能量守恒)
系統内能變化 (Delta U) 等于吸收熱量 (Q) 減去對外做功 (W):
$$
Delta U = Q - W
$$
-
第二定律(熵增原理)
孤立系統的熵永不減少:(Delta S_{text{孤立}} geq 0),揭示了熱過程的不可逆性。
-
第三定律(絕對零度不可達)
當溫度趨近絕對零度(0 K)時,系統熵趨于定值最小值。
三、與統計力學的區别
經典熱力學采用唯象方法,僅通過宏觀觀測推演規律;而統計力學從分子運動出發,用統計方法解釋熱力學量的微觀本質。二者相輔相成,共同構成熱物理學的理論基礎。
四、典型應用領域
- 工程熱力學:熱機效率分析與優化(如卡諾循環)。
- 化學熱力學:反應平衡常數預測、相變過程分析。
- 材料科學:相圖繪制與穩定性判據研究。
參考文獻
- 王竹溪,《熱力學》(高等教育出版社)
- Fermi, E., Thermodynamics (Dover Publications)
- Callen, H. B., Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (Wiley)
網絡擴展解釋
經典熱力學是研究宏觀物理系統中能量轉換、熱現象及其規律的基礎學科,主要關注系統的平衡态及其變化過程。以下是其核心内容的詳細解釋:
1.定義與起源
經典熱力學形成于19世紀,以實驗觀測為基礎,通過宏觀變量(如溫度、壓力、體積)描述物質的熱性質,不涉及微觀粒子行為。其理論框架建立在熱力學四大定律上。
2.基本定律
- 第零定律:定義熱平衡。若兩系統分别與第三系統熱平衡,則彼此也熱平衡,為溫度概念的基石。
- 第一定律:能量守恒定律,表明系統内能變化等于吸收的熱量減去對外做的功(公式:$Delta U = Q - W$)。
- 第二定律:指明過程的方向性,如熱量自發從高溫傳向低溫,或通過熵增原理(孤立系統熵不減)表述。
- 第三定律:絕對零度不可達到,且此時系統熵趨于最小值。
3.核心概念
- 狀态函數:如内能、熵、焓,僅取決于系統當前狀态,與路徑無關。
- 可逆與不可逆過程:可逆過程是理想化的無耗散變化,實際過程多為不可逆。
- 熱機與效率:卡諾定理指出,所有熱機效率不超過卡諾熱機效率(公式:$eta = 1 - frac{T_C}{T_H}$)。
4.應用領域
經典熱力學廣泛應用于工程實踐,如:
- 熱力發動機設計(蒸汽機、内燃機);
- 制冷與熱泵系統;
- 化工過程中的相變與反應平衡分析。
5.與統計力學的關系
經典熱力學不依賴微觀解釋,而統計力學通過分子運動論為其提供微觀基礎。兩者互補,前者更直觀,後者揭示本質機制。
經典熱力學因其普適性和實用性,至今仍是物理學和工程學的重要理論工具。
分類
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