英語翻譯：

【化】 isochoric process; isometric process; isovolumic process

分詞翻譯：

等的英語翻譯：

class; grade; rank; wait; when
【機】 iso-

容的英語翻譯：

allow; appearance; contain; hold; looks; tolerate

過程的英語翻譯：

course; procedure; process
【計】 PROC
【化】 process
【醫】 course; process
【經】 process

專業解析

等容過程（Isochoric Process），又稱定容過程，是熱力學中描述系統狀态變化的一種特定過程，其核心特征是系統的體積始終保持恒定（ΔV = 0）。在等容過程中，系統與外界可能發生熱量交換，但不做體積功（W = 0）。

核心特征與解釋：

1. 體積恒定 (Constant Volume): 這是等容過程最根本的标志。無論系統發生何種變化（如溫度、壓強變化），其占據的空間大小（體積 V）始終保持不變。例如，剛性密閉容器中的氣體被加熱或冷卻的過程。
2. 不做體積功 (No Volume Work): 由于體積不變，系統無法通過膨脹或壓縮來對環境做功，或環境無法對系統做體積功。因此，該過程中體積功 W = -PΔV = 0。
3. 能量轉換 (Energy Transfer): 根據熱力學第一定律 (ΔU = Q - W)，由于 W = 0，系統内能的變化 (ΔU)完全等于 系統吸收或放出的熱量 (Q)。即： $$ Delta U = Q quad (text{對于等容過程}) $$ 這意味着，對系統加熱 (Q > 0) 會使其内能增加 (ΔU > 0)，溫度升高；系統放熱 (Q < 0) 則内能減少 (ΔU < 0)，溫度降低。
4. 理想氣體情況 (For Ideal Gases): 對于理想氣體，内能僅與溫度有關 (U ∝ T)。因此，在等容過程中：
   • 溫度變化 (ΔT) 直接導緻内能變化 (ΔU)。
   • 根據查理定律 (Charles's Law)，壓強 (P) 與絕對溫度 (T) 成正比：P / T = 常數。即溫度升高，壓強增大；溫度降低，壓強減小。

漢英對照關鍵術語：

• 等容過程 / 定容過程: Isochoric Process / Constant-Volume Process
• 體積 (V): Volume
• 恒定: Constant
• 内能 (U): Internal Energy
• 熱量 (Q): Heat
• 功 (W): Work (特指體積功 Volume Work)
• 熱力學第一定律: First Law of Thermodynamics (ΔU = Q - W)
• 理想氣體: Ideal Gas
• 查理定律: Charles's Law (P ∝ T at constant V)
• 壓強 (P): Pressure
• 溫度 (T): Temperature

權威參考來源：

• 《工程熱力學》經典教材: 如沈維道、童鈞耕主編的《工程熱力學》或 Cengel & Boles 的 Thermodynamics: An Engineering Approach，均對等容過程有詳細定義和讨論。
• 大學物理/化學教材: 如張三慧的《大學物理學》或 Atkins 的 Physical Chemistry，在熱力學基礎章節會介紹等容過程。
• 專業線上資源: 如美國國家标準與技術研究院 (NIST) 的 Chemistry WebBook 中的熱力學數據表部分，其理論基礎涉及等容過程的概念。HyperPhysics 網站的熱力學部分也提供了清晰的概念解釋和圖示。

網絡擴展解釋

等容過程是熱力學中的基本概念，指系統在體積保持不變的條件下進行的狀态變化過程。以下是詳細解釋：

1.核心定義

等容過程（Isochoric process）指系統的體積（或比容）始終不變的熱力學過程。例如，密閉剛性容器内的化學反應或燃料燃燒過程常被視為等容過程。

2.理想氣體的特性

• 壓強與溫度關系：根據理想氣體狀态方程 ( pV = nRT )，當體積 ( V ) 固定時，壓強 ( p ) 與溫度 ( T ) 成正比，即 ( frac{p_1}{T_1} = frac{p_2}{T_2} )。
• 查理定律：該關系也稱為查理定律，可通過實驗驗證。

3.熱力學第一定律的應用

• 功的計算：由于體積不變，系統對外界做功 ( W = 0 )。
• 熱量與内能：系統吸收或釋放的熱量 ( Q ) 全部用于改變内能 ( Delta U )，即 ( Q = Delta U )。

4.等容熱容（( C_V )）

• 定義：1摩爾物質在等容條件下溫度升高1 K所吸收的熱量，用 ( C_V ) 表示。
• 公式：熱量計算可表示為 ( Q = n C_V Delta T )，其中 ( n ) 為物質的量，( Delta T ) 為溫度變化。

5.實際應用與對比

• 實例：内燃機燃燒階段（體積短暫固定）、密閉容器中的化學反應。
• 對比其他過程：
  • 等溫過程：溫度不變，功由體積變化引起；
  • 等壓過程：壓強不變，系統對外做功。

等容過程的核心特征是體積恒定，其熱力學行為可通過理想氣體定律和熱力學第一定律分析。理解這一概念對研究氣體性質、熱機效率等具有重要意義。

分類

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