絕熱溫升英文解釋翻譯、絕熱溫升的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 adiabatic temperature rise
分詞翻譯:
絕熱的英語翻譯:
【化】 heat insulation
【醫】 adiathermance; adiathermancy
溫升的英語翻譯:
【電】 temperature rise
專業解析
絕熱溫升(Adiabatic Temperature Rise)是一個重要的熱力學和工程學術語,尤其在材料科學(如混凝土水化熱分析)、化學工程及能源領域中廣泛應用。其核心含義是指:
在絕熱條件下,系統因内部發生的物理或化學過程(如化學反應、相變或機械功轉化)而産生的溫度升高值。 這裡的“絕熱”(Adiabatic)指系統與外界環境之間無熱量交換(即熱量既未流入也未流出)。
詳細解釋:
-
熱力學原理
根據熱力學第一定律,絕熱系統中内能變化(ΔU)等于系統對環境所做功(W)的負值(ΔU = -W)。若系統發生放熱反應(如水泥水化或化合物分解),釋放的能量無法以熱量形式散失,将全部轉化為系統内能,導緻溫度上升。其數學表達可簡化為:
$$
Delta T = frac{Q_{text{gen}}}{C_p}
$$
其中:
- (Delta T):絕熱溫升值(單位:℃或K)
- (Q_{text{gen}}):系統内部生成的熱量(單位:J/kg)
- (C_p):物質的定壓比熱容(單位:J/(kg·K))
-
工程應用實例
- 混凝土工程:水泥與水反應釋放水化熱,若散熱不足(如大體積混凝土内部),絕熱溫升可導緻結構溫差應力開裂。例如,普通矽酸鹽水泥的絕熱溫升可達40–70℃。
- 化學工藝安全:評估物質分解或聚合反應的絕熱溫升,可預測失控反應風險(如硝化反應溫升超200℃可能引發爆炸)。
- 電池熱管理:锂電池充放電時内阻生熱,絕熱溫升模型用于設計散熱系統以防止熱失控。
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測量與标準
絕熱溫升常通過絕熱量熱儀(Adiabatic Calorimeter)直接測定,或通過半絕熱試驗(如混凝土測溫參照ASTM C1679标準)間接推算。國際标準如ISO 11357-5亦規定了聚合物反應熱的相關測試方法。
權威定義參考:
- 美國混凝土學會(ACI):絕熱溫升是“混凝土在無熱量散失條件下因水化反應達到的最高溫升值”(ACI 207.2R)。
- 化學工程百科:強調其作為評估反應失控潛力的關鍵參數(Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry)。
- 熱分析标準:ISO 11357-5規定絕熱溫升測試需嚴格隔離環境熱交換。
來源說明:
- ACI 207.2R Report on Thermal and Volume Change Effects of Curing Concrete
- Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, "Adiabatic Reaction Calorimetry"
- ISO 11357-5:2013 "Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC) — Part 5"
網絡擴展解釋
絕熱溫升是熱力學和工程領域的重要概念,指在絕熱條件(系統與外界無熱量交換)下,因内部放熱反應或能量轉化導緻的溫度升高。以下從定義、原理、公式及應用等方面綜合解釋:
1.定義與核心概念
絕熱溫升描述的是系統在無熱量散失時,由内部放熱反應或能量轉化引起的溫度變化。例如:
- 在化學反應工程中,指反應物完全轉化時釋放的熱量使物料升高的溫度。
- 在混凝土工程中,指水泥水化反應産生的熱量在絕熱狀态下達到的最高溫度。
2.基本原理
- 熱力學基礎:根據熱力學第一定律,絕熱過程中系統内能變化等于對外做功。由于無熱交換(Q=0),溫度變化僅由内能改變引起。
- 能量轉化:例如燃燒反應或水泥水化釋放的熱能直接轉化為溫升,而非通過散熱傳遞到外界。
3.公式表達
不同場景下的計算公式:
- 一般化學反應:
$$ Delta T = frac{Q cdot C}{rho cdot C_p} $$
其中,( Q )為反應熱(J/mol),( C )為物料濃度(mol/L),( rho )為密度(kg/L),( C_p )為比熱容(J/(kg·K))。
- 混凝土絕熱溫升:
$$ T(t) = frac{W cdot Q}{C cdot rho} cdot (1 - e^{-mt}) $$
參數包括膠凝材料用量(W)、比熱(C)、密度(ρ)等。
4.應用領域
- 化學反應工程:評估反應放熱強度,指導反應器設計。
- 建築材料:控制大體積混凝土因水化熱導緻的裂縫風險。
- 廢氣處理:計算VOCs燃燒時的溫度變化,優化燃燒設備。
- 熱力學系統:分析理想氣體在絕熱壓縮/膨脹中的溫度變化。
5.實例說明
以混凝土為例,水泥水化産生熱量,若無法散熱(如大體積混凝土内部),溫度持續上升至峰值,即絕熱溫升。規範GB50496-2018明确要求通過控制材料用量和配比降低溫升,防止結構開裂。
絕熱溫升是衡量系統内部放熱效應導緻溫度升高的關鍵指标,其計算需結合具體場景的物性參數和熱力學條件。工程中需通過材料選擇、結構設計等手段控制溫升,以避免安全隱患。
分類
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