温度和温标 课件

• 三、温度计和温标
• 1．温度计的测温原理 • (1)水银温度计是根据物体 热胀冷缩
的．
• (2)金属电阻温度计是根据金属的 的变化来测量温度的．
的性质来测量温度 电阻率随 温度
• (3)气体温度计是根据 气体压强 系来测量温度的．
与 温度 的 关
• (4)热电偶温度计是根据不同导体 ， 因 温差产 生 电 动 势 的 大小来测量温度的．
• 答案： BD
• 【反思总结】 平衡状态时各状态参量都保持稳定．热平 衡指温度相同，热平衡时，不一定处于平衡态．
•
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
• D．温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了273 K ＋t
• 答案： AB
• 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．
• (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
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
• 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
• 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．
• 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．
• 答案： AB
• 【反思总结】 解决热力学温度与摄氏温度的关系问题的 关键：
• (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．
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．
• (2)外界：系统之外与系统发生 相互作用的其他物体统称为 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
• 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－ 273.15 ℃为零值，它的一度 等于 摄氏温度的一度．
不再变化，此时的状态叫热平衡状态，我们说两系统 达到了 热平衡 ．
• 2．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
，这个结论
称为热平衡定律，又叫热力学第零定律．
• 3．温度 • 处于热平衡的两个系统必定具有某个 性共同质 ， 我 们 用
温度 来表征这个“共同性质”．温度也可理解为物体的 冷热 程度．
• 热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理 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
等．
• 3．平衡态：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始 状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个
宏观性质不再随时间变化的 稳定状 态 ， 这 种 状 态 叫 平 衡 态．
• 二、热平衡与温度
• 1．热平衡 • 两个系统相互接触，它们之间没有 隔热
过导热性能好的材料接触，这两个系统的
材料，或通 状态参量
• 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 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.
• C．突然被压缩的气体
• D．开空调2分钟内教室内的气体
• 解析： 系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金 属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环 境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态，故 A、B对；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其 不是平衡状态，C错；开空调2分钟内教室内的气体温度、 体积均要变化，故其不是平衡状态，D错．
• (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 ，符号表的温度，用符号T表示，
单位 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.
• (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
热力学温标
提出者 摄氏修斯和施勒 英国物理学家开
默尔
尔文
零度的规 一个标准大气压 定 下冰水混合物的 －273.15 ℃ 温度
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
• 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
• 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．
• 答案： AD
•
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.