克勞修斯等式英文解釋翻譯、克勞修斯等式的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Clausius equality

分詞翻譯：

克的英語翻譯：

gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme

勞的英語翻譯：

fatigue; put sb. to the trouble of; service; work

修的英語翻譯：

build; cobble; compile; decorate; mend; repair; trim

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

等式的英語翻譯：

equality; equation
【化】 equation

專業解析

克勞修斯等式（Clausius Equality）是熱力學第二定律的核心數學表述之一，由德國物理學家魯道夫·克勞修斯（Rudolf Clausius）于1865年提出。它描述了可逆熱力學循環中熵變化的積分形式，其數學表達式為：

$$ oint frac{delta Q_{text{rev}}}{T} = 0 $$

其中，$delta Q_{text{rev}}$表示可逆過程中系統吸收的微小熱量，$T$為熱源的溫度。該等式表明，在可逆循環過程中，熱量與溫度比值的環路積分為零，揭示了熵作為狀态函數的特性。

核心意義與應用方向

可逆過程的熵平衡
克勞修斯等式指出，對于任意可逆循環，系統與環境的熵變化總和為零。這為熵的廣延性（extensive property）提供了理論基礎，并成為熱力學第二定律的量化表達。
與克勞修斯不等式的關聯
在不可逆過程中，克勞修斯等式演變為不等式$oint frac{delta Q}{T} leq 0$，即克勞修斯不等式。兩者共同構建了熱力學過程方向性的判據體系。
工程熱力學基礎
該等式在熱機效率分析（如卡諾循環）、制冷系統設計等領域有直接應用。例如，卡諾熱機最大效率公式$eta = 1 - frac{T_C}{T_H}$即通過克勞修斯等式推導得出。

權威參考文獻

《熱力學與統計物理》（林宗涵著），高等教育出版社，第3章
Rudolf Clausius原始論文《On the Moving Force of Heat》（英譯本收錄于《Annalen der Physik》1850年卷）
美國物理學會（APS）熱力學專題數據庫中的曆史文獻綜述

網絡擴展解釋

克勞修斯等式是熱力學第二定律的核心數學表達之一，用于描述可逆過程中熵的變化規律。其數學形式為：

$$ oint frac{delta Q_{text{rev}}}{T} = 0 $$

其中：

$delta Q_{text{rev}}$ 表示系統在可逆過程中吸收或釋放的微小熱量；
$T$ 是熱源的溫度；
積分符號 $oint$ 表示沿閉合路徑（循環過程）的積分。

核心含義

該等式表明，在可逆循環過程中，系統吸收的熱量 $delta Q$ 與對應溫度 $T$ 的比值（即熱溫商）沿整個循環的積分為零。這意味着系統的熵變在循環結束後恢複原值，熵作為狀态函數的性質得以體現。

與克勞修斯不等式的關系

克勞修斯不等式的一般形式為 $oint frac{delta Q}{T} leq 0$，其中：

等式成立：當且僅當過程完全可逆（如理想卡諾循環）；
不等式成立：對應不可逆過程（如實際熱機中因摩擦、耗散等因素導緻的熵增）。

物理意義

熵的定義基礎：通過該等式可定義熵變 $Delta S = int frac{delta Q_{text{rev}}}{T}$，表明熵是僅與狀态相關的函數。
可逆性判據：等式成立是判斷過程是否可逆的關鍵條件，實際過程因存在不可逆因素（如熱損失）導緻總熵增加。
熱機效率極限：結合卡諾定理，等式隱含了熱機最高效率的理論上限。

應用示例

理想氣體可逆膨脹：系統吸收熱量時，溫度與熱量傳遞嚴格匹配，滿足 $Delta S = Q_{text{rev}}/T$。
制冷循環分析：通過等式計算制冷系數，優化制冷劑的工作溫度範圍。

克勞修斯等式為熱力學系統提供了量化分析工具，是工程熱力學、能源科學等領域研究能量轉換效率的基礎理論依據。