英語翻譯：

【化】 isothermal change; isothermal process

分詞翻譯：

等的英語翻譯：

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

溫的英語翻譯：

lukewarm; review; temperature; warm; warm up
【醫】 Calef.; therm-; thermo-

過程的英語翻譯：

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

專業解析

等溫過程（Isothermal Process）是熱力學中的核心概念，指系統在狀态變化時溫度保持恒定的過程。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋：

一、定義與核心特征

1. 中英對照定義

   • 中文：等溫過程指物質系統在狀态變化中溫度恒定不變的熱力學過程。
   • 英文：An isothermal process is a thermodynamic process in which the temperature of a system remains constant during changes in its state.

     來源：《物理學名詞》（全國科學技術名詞審定委員會）

2. 溫度恒定的實現條件

   系統需與恒溫熱源充分接觸，通過緩慢的熱交換維持溫度平衡。例如，理想氣體在活塞氣缸中緩慢膨脹時，若與恒溫水浴接觸，可近似視為等溫過程。

二、數學描述與定律

1. 理想氣體方程的應用

   對于理想氣體，等溫過程滿足玻意耳定律（Boyle's Law）：

   $$ PV = text{常數} $$

   其中 (P) 為壓強，(V) 為體積。

   來源：Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics. Wiley.

2. 熱力學第一定律的體現

   内能變化量 (Delta U = 0)，系統吸收的熱量 (Q) 等于對外做功 (W)：

   $$ Q = W $$

   這一關系揭示了能量在熱與功之間的轉化。

   來源：美國物理學會（APS）《熱力學基礎指南》

三、典型實例與應用

1. 工程應用

   • 壓縮機中的氣體等溫壓縮可減少能耗（如制冷循環）。
   • 地熱系統中，地下水在恒定溫度下相變為蒸汽驅動渦輪機。

     來源：《工程熱力學》（清華大學出版社）

2. 自然現象

   恒溫環境中緩慢進行的相變過程（如冰在0°C融化為水）可近似為等溫過程。

   來源：NASA地球科學觀測站（Earth Observatory）對地熱活動的分析

網絡擴展解釋

等溫過程是熱力學中的一種基本過程，指系統在溫度保持恒定的條件下發生的狀态變化。以下是詳細解釋：

定義與核心特點

• 溫度恒定：整個過程中系統的溫度( T )始終不變，系統與外界通過熱交換維持熱平衡。
• 理想氣體適用：嚴格來說，等溫過程在理想氣體模型中更容易實現，因其實驗條件（如緩慢變化）更易控制。

數學描述

對于理想氣體，等溫過程滿足玻意耳-馬略特定律： $$ PV = text{常數} $$ 其中( P )為壓強，( V )為體積。該公式表明壓強與體積成反比。

能量變化規律

• 内能不變：理想氣體内能僅與溫度相關，故(Delta U = 0)。
• 熱功關系：根據熱力學第一定律( Q = W )，系統吸收的熱量( Q )全部轉化為對外做功( W )，或外界對系統做功轉化為釋放的熱量。

實例與應用

1. 氣缸緩慢膨脹：氣體在恒溫熱源接觸下緩慢膨脹，如實驗室中的可控熱力學實驗。
2. 卡諾循環的等溫步驟：熱機效率理論模型中，等溫吸熱和放熱階段是核心環節。

注意事項

• 實際氣體偏差：真實氣體在高壓或低溫下因分子間作用力顯著，可能導緻溫度微小波動。
• 過程速率限制：需足夠緩慢以保證溫度均勻，快速壓縮/膨脹通常伴隨溫度變化（接近絕熱過程）。

若需進一步探讨具體場景（如工程應用或公式推導），可提供更多背景信息。

分類

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