4 温度和温标

四、例题解析
例题1：下列说法中正确的是( ) 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 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
例题2：关于温度与温标，下列说法正确的是( ) 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30C，在热力学温标中温度升高276.15
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）
只要两个系统在接触时它们
甲
乙
的状态不发生变化,就说这
T甲
T乙
两个系统原来就处于热平衡
2、热力学第零定律（热平衡定律）
力学平衡
甲
乙
P相同
静电平衡
+
-
φ相同
高中 初中
源自文库
温度：两个系统达到热平衡时,温 度相同
温度是描述物体冷热程度的物理量
100C
300C
500C
2、温标 定量描述温度的方法叫温标。
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
温标种类： ①摄氏温标(摄氏度t , 单位：0C) 标准大气压下 冰的熔点为零度,沸水为100度,期间分为100等份 ②热力学温标(热力学温度T,单位：开尔文 K）
七个基本物理量之一 T=273.15+t (K) ΔT=Δt
③华氏温标：
华氏温标的温度tF与t之间的关系：
tF＝32+9/5t
单位： °F
温度的单位有了新的、更加精确和科学的定义以 后，考虑到人们长期以来的使用习惯，仍然保留 摄氏温度这一名词，但它有了新的意义。某一热 状态的摄氏温度，就是用它与一特定的热状态 （比水三相点温度低0.01?K的热状态，即0摄氏度） 之间的温度差所表示的温度。这个温度差要用开 尔文温度来表示。它的单位称为摄氏度，符号为 ℃。因此，摄氏温度是从开尔文温度导出的，是 以0摄氏度作为计算起点的温度。摄氏温度和开尔 文温度相差一个常数，彼此可以互相换算：t/℃ ＝T/K－273.15。由此，摄氏温度有了新的定义。 在数值上，它与过去人们习惯使用的摄氏温标温 度很相近，但不相等，与摄氏温标的原定义无关。
华氏温标
1714年,荷兰华伦海特(G·D·Fahrenheit)最初 所制的水银温度计是在北爱尔兰最冷的某个冬日， 水银柱降到最低的高度定为零度；把他妻子的体 温定为100度，然后再把这段区间的长度均分为 100份，每一份叫1度。这就是最初的华氏温标。 显然，认定气温和人的体温作为测温质的标准点 并在此基础上分度是不妥当的。健康人的体温在 一天之中经常波动，而且他妻子如果感冒发烧了 怎么办？
质，如电场强度,磁感应强度等。
2、气体的状态参量
（1）.温度 （2）.体积 （3）.压强
------热学性质 ------几何性质 ------力学性质
3、平衡态
对于一个封闭系统，在经过足够 长的时间，系统各部分的状态参量会 达到稳定（不随时间变化）,我们说系 统达到了平衡态 。
二、热平衡与温度
后来，华伦海特改进了他创立的温标，把冰、水、 氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度，以 0°F表示之，把冰的熔点定为32°F，把水的沸 点定为212°F，在32→212的间隔内均分180等分， 这样，参考点就有了较为准确的客观依据。这就 是现在仍在许多国家使用的华氏温标，华氏温标 确定之后，就有了华氏温度(指示数)。
华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏 温标在亚洲使用较多，科学研究中多使用 绝对温标。
体积与温度成线性变化
摄氏温标
摄氏温标是瑞典人摄尔修斯（A.Celsius， 1701—1744）在1742年首先提出的一种经验温标， 过去曾被广泛使用。摄氏温标以水沸点 （101?325Pa压力下水和水蒸气之间的平衡温度） 为100度和冰点（101?325Pa压力下冰和被空气饱 和的水之间的平衡温度）为0度作为温标的两个 固定点。摄氏温标采用玻璃汞温度计作为内插仪 器，假定温度和汞柱的高度成正比，即把水沸点 与冰点之间的汞柱的高度差等分为100格，1格对 应于1度。
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
随 例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利 堂 用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度 练 变化的原理制成的，如图7—4—1所示．已知左图中双 习 金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关
叙述中正确的有 ( ABC )
国际温标
1954年第10届国际计量大会（CGPM）决定采用水 三相点一个固定点来定义温度的单位，冰点已不 再是温标的定义固定点了。1967年第13届国际计 量大会决议定义：温度单位开尔文是水三相点热 力学温度的1/273.16。1988年第18届国际计量大 会及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，自 1990年始采用“1990年国际温标（简称ITS90）”。ITS-90定义的温度单位更精确，更容易 复现。我国自1994年始全面采用这一标准。
高中物理选修3－3
第七章《分子动理论》
一、状态参量与平衡态
系统的概念
在物理学中所研究的对象，称为系 统.(系统之外与系统发生相互作用的其 他物体统称为外界)
A
B
一、状态参量与平衡态
1、状态参量 表示系统某种性质的物理量。
①几何性质：系统的大小、形状、体积等 ②力学性质：系统的压强、受力、表面张力 ③热学性质：系统温度 ④电磁性质：系统在电场、磁场作用下的性
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
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。
三、温度与温标
1、温度
两个系统达到热平衡时具有的共同 性质是温度相同
温度是决定一个系统与另一个系统 是否达到热平衡状态的物理量
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度