物理：7.4.温度和温标 课件(人教版选修3-3)

一、平衡态 1．平衡态的理解
(1)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，而力学中的平衡态是指
物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态． (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影 响是不可能的．系统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏 离平衡状态的微小变化．
C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零
解析： 本题考查热力学温标的性质．热力学温标在科学
计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A
对；B是热力学温标的常识，错误；气体趋近于绝对零度时，已 液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对． 答案： AD
(3)摄氏温度与热力学温度
①摄氏温度： 摄氏 温标表示的温度，用符号 t 表示，单 位 摄氏度 ，符号表示为 ℃. ②热力学温度： 示，单位 热力学 温标表示的温度，用符号 T表
开尔文 ，符号表示为K.
③换算关系：T＝ t＋273.15 K 【特别提醒】 在用热力学温标和摄氏温标表示温度变化
时，每变化1 ℃等于每变化1 K，即两种温标表示的温度差是相 等的.
体的温度相同．
3．温标 (1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标． (2)温标要素：第一选择某种具有测温属性的测温物质；第 二了解测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点和 分度的方法．
(3)温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标 摄氏温标 提出者 摄氏修斯和施勒默尔 一个标准大气压下冰 零度的规定 水混合物的温度 温度名称 温度符号 摄氏温度 t 热力学温标 英国物理学家开尔文 －273.15 ℃ 热力学温度 T
度在数值表示上可能不同，A正确，B错误；热力学温标是从理 论上做出的规定，C错误，D正确． 答案： AD
4．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法中正确的是 ( )
A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中的每1 ℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
)
D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了273 K＋
t
思路点拨：
热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的
表示方法，对同一温度来说，用不同的温标表示数值不同，这
是因为它们零值的选取不同，但两种温标表示的温差一定相
同． 解析： 由T＝t＋ 273 K知， A项正确；由 ΔT＝ Δt知 B项正
不是热平衡状态，A错误；当一个系统经足够长的时间，系统内
各部分温度相等时，系统就达到了热平衡状态，B正确；冬天刚
打开空调的教室内的气体各部分温度不相等，未处于平衡状态， C错误；匀速运动的容器突然停止运动时，机械能转化为气体的 内能，容器内的气体分子未达到平衡态，D错误． 答案： B
2．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是(
D．某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 K 解析： 热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方
式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化 1 ℃是相同的，故A、C对B错；摄氏温度为10 ℃的物体，热力 学温度为283 K，D错． 答案： AC
5．根据图判断，温度计中人们选择的测温物质及其依据是 ( )
关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(
)
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统 原来的温度是相同的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的几个系统的温度一定相等
解析：
一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据
平衡态的定义可以确定 A错．根据热平衡的定义可知 B和 D 是正
4.温度和温标
一、状态参量与平衡态
1．系统和外界
(1)系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对
象叫做
热力学系统
，简称系统．
相互作用 的 其 他 物 体 统
(2)外界：系统之外与系统发生 称为外界．
2．状态参量：在热学中，为确定系统的状态，需要用到的
一些物理量，如
温度
、
体积
、
压强
等．
3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状
确；摄氏温度可取负值，但热力学温度没有负值，C错；温度由 t ℃升高到2t ℃，摄氏温度升高了 t，热力学温度也升高了t，D 错．答案为A、B. 答案： AB
【反思总结】 关键：
解决热力学温度与摄氏温度的关系问题的
(1)T＝t＋273.15 K是解决有关摄氏温度与热力学温度问题的
基础． (2) 温 度 变 化 1 ℃ 与 变 化 1 K 是 等 效 的 ， 即 ΔT ＝ Δt ， 但 ΔT≠Δt＋273.15. (3)绝对零度是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热 力学温度不能出现负值．
＝ΔT判断，可知A、D正确． 答案： AD
1．下列物体中处于热平衡状态的是(
)
A．冰水混合物处在1 ℃的环境中
B．将一铝块放入沸水中加热足够长的时间
C．冬天刚打开空调的教室内的气体
D．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止
运动时，容器内的气体
解析：
冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，
解析：
温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物
体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；热传递的方向
是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量
是过程量，不能说物体含有热量，C错误，D正确． 答案： AD
关于热力学温标的说法正确是( A．热力学温标是一种更为科学的温标
)
B．热力学温标的零度为－273.15 K
二、温度与温标 1．对温度的理解应注意
(1)宏观上，表示物体的冷热程度．
(2)微观上，反映分子热运动的激烈程度．
(3)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度．
(4)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，这就是温度计用来测量温度的基本原
理．
2．温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的 温度．温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物
永远处于热平衡状态 B．热平衡定律只能研究三个系统的问题 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，且这 两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状 态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小差别
解析：
答案：
C
关于热力学温度下列说法中正确的是( A．－33 ℃＝240 K B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值
单位名称
单位符号 关系
摄氏度
℃
开尔文
K
(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K (2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
关于温度的物理意义，下列说法中正确的是( A．温度是物体冷热程度的客观反映
)
B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很 低 C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体 D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体
【跟踪发散】
2－1：一个系统的温度由 200 K升高到 300
K，另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则有关这两个温
度及其变化的说法正确的是(
A．它们升高了相同的温度 B．它们升高的温度不同 C．它们后来的温度相同 D．它们后来的温度不同 解析：
)
由T＝t＋273.15 K和两种温标下温度的变化特点Δt
)
解析：
用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体
中，而且不能与器壁接触，只有D正确． 答案： D
3．下列有关不同，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．温标都是人为规定的，没有什么理论依据
D．热力学温标是从理论上规定的 解析： 温标是温度的测量标准，在不同温标下，同一温
(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们
都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新
的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用
的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发 生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的．
2．热平衡定律的意义
热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理
2．温标：定量描述温度的方法 (1)摄氏温标
一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为 0℃ ，水的沸点为 100 ℃ .在0 ℃和100 ℃之间分成100 等份，每一份就是1 ℃.
(2)热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法 ，规定摄氏温度的－ 等于 273.15 ℃为零值，它的一度 摄氏温度的一度．
论依据．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各
物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物
体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．
下列状态中处于热平衡态的是(
)
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分钟内教室内的气体
确的．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互
影响的最终结果，可见C错．正确选项为B、D. 答案： BD 平衡状态时各状态参量都保持稳定．热平
【反思总结】
衡指温度相同，热平衡时，不一定处于平衡态．
【跟踪发散】 ( )
1 － 1 ：下列有关热平衡的说法正确的是