
【化】 thermostatic process
constant temperature
【化】 constant temperature
course; procedure; process
【計】 PROC
【化】 process
【醫】 course; process
【經】 process
恒溫過程(Constant Temperature Process)在熱力學中特指系統溫度保持恒定不變的狀态變化過程,其核心特征是過程中系統與外界環境通過熱交換維持溫度穩定。該術語的漢英對照及專業解釋如下:
$$ Delta T = 0 $$
過程中系統溫度(T)恒定,内能變化($Delta U$)僅取決于熱力學第一定律:
$$ Delta U = Q - W $$
其中 Q 為吸熱量,W 為系統做功。
對理想氣體,恒溫過程滿足玻意耳定律(Boyle's Law):
$$ PV = text{常數} $$
壓強(P)與體積(V)成反比變化,溫度不變。
恒溫膨脹/壓縮是卡諾熱機效率理論的核心環節,其最大效率公式為:
$$ eta = 1 - frac{T_C}{T_H} $$
($T_C$、$T_H$ 分别為冷/熱源溫度)。
恒溫動物(如哺乳類)通過代謝調節維持體溫,符合生物學中的動态恒溫過程。
化工生産中常用夾套換熱或反饋控制實現反應體系的恒溫操作,确保反應速率穩定。
《Thermodynamics: An Engineering Approach》(Yunus Çengel, Michael Boles)第7章詳細解析等溫過程的熱力學計算。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将"Isothermal Process"定義為:"A process during which the temperature of the system remains constant."(IUPAC金皮書)。
美國機械工程師協會(ASME)發布的過程控制标準(ASME PTC 19.3)涵蓋恒溫系統的設計與驗證規範。
以上内容綜合熱力學基礎理論、工程應用及權威機構定義,确保術語解釋的準确性與參考價值。
恒溫過程是指系統在溫度保持不變的條件下發生的物理或化學變化過程。這一概念在不同學科中有具體表現:
熱力學中的等溫過程(核心理論模型) 在理想氣體中,等溫過程遵循玻意耳-馬略特定律: $$ PV = text{常數} $$ 其中溫度恒定導緻系統内能變化為零(ΔU=0),此時吸收的熱量全部轉化為對外做功(Q=W)。例如氣缸與恒溫熱源接觸時的緩慢膨脹。
工程應用中的恒溫控制 實際應用中通過反饋調節實現溫度穩定,如:
生物學意義 恒溫動物(鳥類、哺乳類)通過代謝調節維持體溫,雖非嚴格的熱力學等溫過程,但體現了溫度穩定的生物機制。
需注意:嚴格的熱力學"等溫過程"是理想模型,實際過程隻能近似實現;而工程領域的"恒溫"更多指通過外部調控實現的溫度穩定狀态。兩者在實現方式和精确度上有本質區别。
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