絕熱壓縮系數英文解釋翻譯、絕熱壓縮系數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 adiabatic coefficient of com-pression; adiabatic compressibility
相關詞條:
1.coefficientofadiabaticcompressibility 2.adiabaticcoefficientofcompression
分詞翻譯:
絕的英語翻譯:
absolutely; desperate; exhausted; hopeless; ****** no allowance
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-
壓縮系數的英語翻譯:
【化】 coefficient of compressibility
【醫】 compressibility
專業解析
絕熱壓縮系數(Adiabatic Compressibility)是一個熱力學和流體力學中的重要概念,用于描述物質在絕熱過程(即系統與外界沒有熱量交換的過程)中,其體積隨壓強變化的難易程度。
1. 術語定義與漢英對照
- 中文全稱: 絕熱壓縮系數
- 英文全稱: Adiabatic Compressibility
- 常用符號: $kappa_S$ (下标 S 表示熵,強調絕熱過程是等熵過程)
- 數學定義:
$$kappa_S = -frac{1}{V} left( frac{partial V}{partial P} right)_S$$
其中:
- $V$ 是物質的體積,
- $P$ 是壓強,
- 下标 $S$ 表示在熵不變(即絕熱且可逆)的條件下進行偏導數計算。
- 物理意義: $kappa_S$ 表示在絕熱條件下,單位體積的物質在單位壓強變化下所産生的體積相對變化率的負值。負號是為了保證壓縮系數為正值(因為壓強增加通常導緻體積減小,即 $frac{partial V}{partial P} < 0$)。$kappa_S$ 值越大,表示物質在絕熱條件下越容易被壓縮;值越小,表示物質越難被壓縮。
2. 物理意義與重要性
絕熱壓縮系數 $kappa_S$ 描述了物質在沒有熱交換的快速壓縮或膨脹過程中的行為。這在許多實際應用中至關重要:
- 聲波傳播: 聲波在介質(如空氣、水)中的傳播本質上是絕熱過程(對于可聽聲頻)。聲速 $c$ 與絕熱壓縮系數 $kappa_S$ 和密度 $rho$ 直接相關:
$$c = frac{1}{sqrt{rho kappa_S}}$$
這表明 $kappa_S$ 是決定聲速的關鍵物性參數。聲速測量是獲取流體 $kappa_S$ 的重要實驗方法之一。
- 高速流體動力學: 在氣體高速流動(如超音速飛行、噴氣發動機)中,流體的壓縮和膨脹過程發生得非常快,以至于來不及與周圍環境進行充分的熱交換,此時過程近似為絕熱。$kappa_S$ 對于理解和計算此類流動至關重要。
- 熱力學關系: $kappa_S$ 與另一個重要的壓縮系數——等溫壓縮系數 $kappa_T$(在恒定溫度下測量)存在理論聯繫。兩者通過比熱容比 $gamma = C_p / C_v$ 相關聯:
$$kappa_S = frac{kappa_T}{gamma}$$
等溫壓縮系數 $kappa_T$ 通常更容易測量或計算,而 $kappa_S$ 則更直接關聯于絕熱過程的速度(如聲速)。
3. 應用場景
絕熱壓縮系數 $kappa_S$ 在以下領域有廣泛應用:
- 聲學工程: 設計音響設備、噪聲控制、聲呐技術等。
- 航空航天工程: 分析飛機、火箭周圍的氣體流動,設計噴氣發動機和壓氣機。
- 地球物理學: 研究地震波在地球内部不同圈層(地殼、地幔、地核)中的傳播速度,以推斷地球内部的物質組成和狀态(密度、彈性模量),地震波傳播在岩石中通常被認為是絕熱的。
- 材料科學: 研究極端條件下(如高壓)材料的性質。
- 化學工程: 涉及快速壓縮或膨脹過程的工藝設計。
參考資料:
- 術語定義與基礎理論: 經典的熱力學和統計物理學教材,如《物理化學》(Atkins, de Paula 等著)、《工程熱力學》(Cengel, Boles 等著)或《流體力學》(Kundu, Cohen 等著)通常包含絕熱壓縮系數的定義、推導和應用。大學物理或工程類線上開放課程(如 MIT OpenCourseWare)的相關講義也是可靠來源。
- 聲速關系: 聲學基礎教材或聲學相關百科條目(如 Encyclopedia Britannica 的 Acoustics 部分)會詳細闡述聲速與絕熱壓縮系數的關系。
- 熱力學關系 ($kappa_S$ 與 $kappa_T$, $gamma$): 熱力學教材中關于物質導數、Maxwell 關系和熱力學勢的章節會推導這些關系式。美國國家标準與技術研究院(NIST)的化學網絡手冊(WebBook)等權威數據庫也提供物質的 $kappa_T$ 和 $gamma$ 數據,可用于間接計算 $kappa_S$。
- 地球物理學應用: 地震學教材(如《An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure》by Stein and Wysession)會讨論地震波速度與地球内部物質絕熱性質的聯繫。
網絡擴展解釋
絕熱壓縮系數是描述物質在絕熱條件(與外界無熱量交換)下壓縮特性的物理量,主要用于衡量氣體或流體在壓力變化時的體積響應。以下是詳細解釋:
1.基本定義
絕熱壓縮系數(Adiabatic coefficient of compression)表示在絕熱過程中,單位壓力變化引起的相對體積變化率。其數學表達式為:
$$
beta_s = -frac{1}{V} left( frac{partial V}{partial p} right)_s
$$
其中:
- ( beta_s ):絕熱壓縮系數;
- ( V ):體積;
- ( p ):壓力;
- 下标 ( s ) 表示過程為絕熱(熵不變)。
2.物理意義
- 溫度關聯性:絕熱壓縮時,系統與外界無熱交換,壓縮做功會全部轉化為内能,導緻溫度升高(如所述)。
- 可壓縮性:該系數越大,表示物質越容易被壓縮;反之則越難壓縮。
3.與等溫壓縮系數的區别
- 等溫壓縮系數(( beta_T )):在溫度恒定的條件下定義,公式為 ( beta_T = -frac{1}{V} left( frac{partial V}{partial p} right)_T )。
- 絕熱壓縮系數(( beta_s )):因絕熱過程中溫度變化顯著,通常 ( beta_s < beta_T ),即絕熱條件下更難壓縮(需考慮内能變化)。
4.應用領域
- 熱力學與流體力學:分析氣體在快速壓縮/膨脹(如聲波傳播、内燃機工作)時的行為。
- 制冷技術:如電冰箱中的全封閉壓縮機,通過絕熱壓縮實現制冷循環(提到)。
5.相關參數
絕熱過程常與絕熱指數(( gamma = C_p/C_v ))結合使用,兩者共同描述氣體的熱力學性質。
絕熱壓縮系數是熱力學和流體力學中的重要參數,反映了物質在無熱交換條件下的壓縮特性,其數值受溫度、壓力及物質本身性質影響。
分類
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