内聚能英文解釋翻譯、内聚能的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 cohesive energy

分詞翻譯：

内聚的英語翻譯：

cohesion
【化】 cohesion

能的英語翻譯：

ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【醫】 energy

專業解析

内聚能 (Nèi jù néng) / Cohesive Energy

在材料科學與化學領域，内聚能（Cohesive Energy）指将固态或液态物質中的原子、分子或離子完全分離至無限遠距離（即轉化為孤立的氣态粒子）時，體系所需的最小能量。這一概念量化了物質内部粒子間的結合強度，是表征材料穩定性的核心參數。

核心定義與物理意義

能量基準
内聚能通常以單位粒子（如單個原子或分子）所需的能量表示，單位為eV/atom（電子伏特/原子）或kJ/mol（千焦/摩爾）。例如，金屬鈉的内聚能約為1.1 eV/atom，表明其原子間結合力較弱；而金剛石的碳原子内聚能高達7.4 eV/atom，反映其極強的共價鍵網絡。
熱力學關聯
内聚能與物質的升華熱（固體→氣體）、蒸發熱（液體→氣體）直接相關。對晶體而言，内聚能近似等于升華焓（$Delta H{text{sub}}$），即：

$$ E{text{coh}} approx Delta H_{text{sub}} $$

這一關系體現了破壞所有化學鍵所需的能量。

應用領域

材料設計：内聚能高的材料（如陶瓷、金剛石）通常具有高熔點、高硬度和低熱膨脹系數，適用于極端環境。
溶解度預測：在聚合物科學中，内聚能密度（Cohesive Energy Density, CED）用于估算溶質-溶劑的相容性，公式為：
$$ text{CED} = frac{E_{text{coh}}}{V} $$

其中 $V$ 為摩爾體積，CED 的平方根稱為溶度參數（Hildebrand 參數），可預測高分子在溶劑中的溶解行為。

權威定義參考

根據《材料科學術語詞典》（Dictionary of Materials Science），内聚能定義為：

“The energy required to decompose a substance into its constituent atoms, molecules, or ions at 0 K.” （在絕對零度下，将物質分解為其組成原子、分子或離子所需的能量。）

學術引用來源

材料科學基礎定義：美國國家标準與技術研究院（NIST）《材料性能數據庫》中對内聚能的物理模型描述（來源：NIST Materials Data）。
熱力學關聯性：《固體物理導論》（Introduction to Solid State Physics，Kittel 著）第3章詳細論述了内聚能與晶格能的計算方法（來源：Wiley 出版社學術專著）。
聚合物科學應用：美國化學會（ACS）期刊《Macromolecules》中關于溶度參數與内聚能密度的實驗研究（來源：ACS Publications）。

内聚能是理解物質結合強度與穩定性的基石，其量化分析為新材料開發（如高溫合金、高性能聚合物）提供了關鍵理論依據。通過關聯熱力學數據與微觀鍵合機制，可精準調控材料的機械、熱學及化學性能。

網絡擴展解釋

内聚能（Cohesive Energy）是描述物質内部粒子（如分子、原子或離子）之間相互作用強度的物理量，表示将一定量的物質從凝聚态（如固态或液态）完全分離成獨立、無相互作用的粒子所需的總能量。以下是詳細解釋：

1.定義與物理意義

内聚能反映了物質内部粒子間的結合力強弱。例如：

固體或液體中，分子通過範德華力、氫鍵、離子鍵等作用結合；
金屬中，原子通過金屬鍵結合；
離子晶體中，正負離子通過庫侖力結合。内聚能越大，物質越穩定，熔沸點通常越高。

2.計算公式

内聚能的計算通常基于實驗數據或理論模型。對于固體或液體： $$ Delta U = U{text{cohesive}} = U{text{bulk}} - U_{text{isolated}} $$ 其中：

( U_{text{bulk}} ) 是凝聚态的總能量，
( U_{text{isolated}} ) 是孤立粒子的總能量。

3.内聚能密度（CED）

内聚能密度是單位體積的内聚能，常用于高分子科學和溶劑選擇： $$ text{CED} = frac{Delta U}{V_m} $$

( V_m ) 為摩爾體積。
CED的平方根稱為溶解度參數（Hildebrand參數），用于預測物質間的相容性。

4.應用領域

材料設計：高内聚能材料（如金剛石）硬度高、耐高溫；
高分子材料：CED影響聚合物的溶解性和機械性能；
溶劑選擇：溶解度參數匹配的溶劑能有效溶解溶質（如橡膠溶于苯）。

5.示例

水：因強氫鍵作用，内聚能高（沸點100℃）；
聚乙烯：CED較低，易溶于非極性溶劑；
金屬鈉：金屬鍵較弱，内聚能低（熔點97.8℃）。

内聚能是理解物質穩定性、相變行為和材料性能的關鍵參數，尤其在材料科學和化學工程中具有重要應用價值。