高中物理人教版2019选修第三册温度和温标

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解析 温标是温度数值的表示方法,所以温度与温标是不同的概念,用热力 学温标表示的温度称为热力学温度,选项A错.摄氏温度可以取负值,但是 热力学温度不能取负值,因为热力学温度的零点是低温的极限,故选项B 错.摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等,选项D正确.摄 氏温度升高3 ℃,也就是热力学温度升高了3 K,故选项C错.
【例2 】 关于热平衡,下列说法正确的是( ) A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的状态 B.标准状况下,冰水混合物与0 °C的水未达到热平衡 C.量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身
体达到热平衡 D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
解析 两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同,或者说它
如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡, 那么这两个系统也必定处于热平衡。
3.热平衡与温度 (1)一切达到热平衡的物体都具有相同的 温度 . (2)温度计的测温原理 若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度 等于 B的温度,这就是温度计用来测量温度的基本原理.
三、温度计与温标
问题设计
C.只有处于平衡状态的系统才有状态参量 D.两物体发生热传递时,它们组成的系统处于平衡状态
解析 处于非平衡状态的系统也有状态参量,而且参量会发生 变化.经过足够长的时间,系统若不受外界影响就会达到平衡 状态,各部分状态参量将会相同,故B项正确,A、C项错误; 处于热传递过程中的两系统处于非平衡状态,故D项错误.
三、温度计与温标
2、几种温度计的测量原理 (1)水银温度计是根据水银 热胀冷缩 的性质来测量温度的. (2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随 温度的变化来测量温 度的. (3)气体温度计是根据气体压强与 温度 的关系来测量温度的. (4)热电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测 量温度的.
第七章 分子动理论
7.4 温度和温标
一、状态参量与平衡态
1、系统: 物理学中,把所研究的对象称为系统. 系统以外的周围物体称之为外界或环境,系统与外界之间 往往存在相互的作用.在物理学研究中,对系统内部问题,往 往采取“隔离”分析方法,对系统与外界的相互作用问题,往 往采取“整体”分析的方法.
一、状态参量与平衡态
B.320 K
C.226 K
D.280 K
3.下列说法正确的是( BCD )
A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量 B.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个
系统也必定处于热平衡 C.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
热平衡:状态参量不再变化,两个系统对于传热已经达到平衡
温 度
热平衡 与温度
热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那 么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡
和 温
温度:两个系统处于热平衡时,具有的共同的热学性质

摄氏温标(t)
温标
热力学温标(T)关系式:T=t+27 Nhomakorabea.15 K
温标的规定都有一定意义,如摄氏温标的0 ℃表示标准大气压下冰的熔点, 100 ℃为标准大气压下水的沸点,C错.热力学温标和摄氏温标在数值上有T =t+273.15 K,D错.
1.(状态参量与平衡态)下列状态中处于平衡态的是( AB ) A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B.冰水混合物处在0 ℃环境中 C.突然被压缩的气体 D.开空调2分钟内教室中的气体 解析 系统处于平衡态时,其状态参量稳定不变.金属块放在沸水中加热足
针对训练 关于温标,下列说法正确的是( A ) A.温标不同,测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B.不同温标表示的温度数值不同,则说明温度不同
C.温标的规定都是人为的,没有什么理论依据
D.热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法,表示的
温度数值没有关系 解析 温标不同,测量同一系统的温度数值一般不同,A对,B错.每一种
问题设计
在力学中,为了确定物体的运动状态,我们使用了物体的坐 标和速度这两个物理量.如果我们要研究一箱气体的热学性质, 需要哪些物理量呢?
答案 体积、压强和温度.
一、状态参量与平衡态
要点提炼
2.热力学系统的状态参量 (1)体积V:系统的几何参量,它可以确定系统的空间范围. (2)压强p:系统的力学参量,它可以描述系统的 力学 性质. (3)温度T:系统的热学参量,它可以确定系统的 冷热程度.


T甲
T乙
只要两个系统在接触时它们的状态不发 生变化,就说这两个系统原来就处于热平 衡
要点提炼
1.理解热平衡的两个层面 (1)原来两个系统不是热平衡,接触后最终达到热平衡. (2)原来两个系统处于热平衡,再接触,两个系统它们的状态 不发生变化 .
2、热力学第零定律(热平衡定律)
若系统A,C达到热平衡 若系统B,C达到热平衡 A和B也是处于热平衡
们的冷热程度相同,所以A、C、D对,B错.
【例3 】 关于温度与温标,下列说法正确的是( D ) A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度 B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K D.热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等
二、热平衡与温度
问题设计
用手心握住体温计热敏部分,观察到体温计的示数逐渐上 升.当上升到36 ℃左右时,为什么不再上升?当把它立即放入 40 ℃的水中时,你又看到什么现象? 答案 体温计与人体温度相同时,不再上升;又会上升.
二、热平衡与温度
1、热平衡
如果两个系统相互接触而传热,它们的状态参量将改变, 但经过一段时间后,状态参量不再变化,达到了相同的温度,我 们就说两个系统达到了热平衡。(两个系统达是通过热传递 热达到的平衡)
如图所示,伽利略温度计是利用玻璃管内封 闭的气体作为测量物质制成的,当外界温度越 高时,细管内的水柱越高吗? 答案 由热胀冷缩可知,当外界温度越高时,气体膨胀越厉害, 则细管内的水柱越低.
三、温度计与温标
1、温标:定量描述温度的方法叫做温标
建立一种温标的三要素: ①选择测温物质(水银/铂/气体/热电偶) ②确定测温属性(体积/电阻/压强/电动势) ③选定温度零点和分度方法
3、温标的种类: 常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标.
摄氏温标
热力学温标
提出者 摄尔修斯和施勒默尔 英国物理学家开尔文
零度的 一个标准大气压下冰水混 规定 合物的温度
-273.15 ℃
温度名称
摄氏温度
热力学温度
温度符号
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
单位符号

K
①T=t+273.15 K,粗略表示:T=t+273 K 关系
一、状态参量与平衡态
问题设计 什么是平衡态?
3、平衡态:一个封闭系统所有宏观性质不随时间变化 时状态称之为平衡态.
一个物理学系统,在没有外界影响的情况下,只要经 过足够长的时间,系统内各部分的状态参量会达到稳定。
一、状态参量与平衡态
延伸思考
处于平衡态的系统,其内部分子是否停止了运动? 答案 不是.热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分 子仍在不停地做无规则运动,只是分子运动的平均效果不随时 间变化,表现为系统的宏观性质不随时间变化.
够长的时间,冰水混合物在0 ℃环境中,其温度、压强、体积都不再变化,是 平衡态,故A、B对;突然被压缩的气体温度升高,压强变大,故其不是平衡 态,C错;开空调2分钟内教室中的气体温度、体积均要变化,故其不是平衡态, D错.
2.气体温度由-20 ℃升高到27 ℃,用热力学温标表示是
升高了( A )
A.47 K
5.严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下鱼儿仍在游动.为了测 出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支实验
室温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( C )
A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提 出,读出示数
B.取一塑料饮水瓶,将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后取 出,再用温度计测瓶中水的温度
C.取一塑料饮水瓶,将温度计悬吊在瓶中,再将瓶拴住从洞中 放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即读 出温度计的示数
D.手拿温度计,从洞中将温度计插入水中,待较长时间后取出 立即读出示数
课堂要点小结
状态参量 与平衡态
状态参量
平衡态:没有外界影响的情况下,系统所有性质都不随时间变 化的稳定的状态
解析 处于热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,故A 项错误,C项正确;由热平衡定律可知,若物体与A处于热平衡, 它同时也与B达到热平衡,则A的温度便等于B的温度,这也是温 度计用来测量温度的基本原理,故B、D两项也正确.
4.下列叙述正确的是( D )
A.若不断冷冻,物体的温度就不断地下降,没有止境 B.目前尚不知最低温是多少,最高温是多少 C.零下373摄氏度是低温的下限 D.现代技术绝对零度达不到
②1 K 的大小与 1 ℃的大小相等
延伸思考
“1 K=1 ℃”对吗? 答案 在表示温度差时“1 K=1 ℃”是正确的,即ΔT=Δt.但在表 示温度高低时却不正确.
典例精析
【例1】下列说法中正确的是( B )
A.状态参量是描述系统状态的物理量,系统处于非平衡状态 时各部分的参量不发生变化
B.当系统不受外界影响,且经过足够长的时间,其内部各部 分状态参量将会相同
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