高中物理 第七章 分子动理论 第4节 温度和温标讲义（含解析）新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理教案VIP专享VIP免费

第4节温度和温标1.平衡态：在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间后，系统内各部分的状态参量都不再变化的状态。2．热平衡：两个相互接触的系统，经过一段时间以后状态参量不再发生变化，这说明两个系统对传热来说已经达到了平衡。3．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。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。4．摄氏温度t与热力学温度T的关系：T＝t＋273.15K。一、状态参量与平衡态1．热力学系统通常把由大量分子组成的研究对象称为热力学系统。2．外界指系统之外与系统发生相互作用的其他物体的统称。3．状态参量描述系统性质的物理量，常用的物理量有几何参量体积V、力学参量压强p、热学参量温度T。4．平衡态系统在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，各部分的状态参量达到稳定的状态。二、热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化。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。3．热平衡的性质：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。4．温度：表征互为热平衡系统的共同热学性质的物理量。三、温度计与温标1．常见温度计的测温原理名称测温原理水银温度计根据水银的热膨胀的性质来测量温度金属电阻温根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度度计气体温度计根据气体压强随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度2．温标(1)摄氏温标一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0_℃，水的沸点为100_℃。在0℃和100℃之间均匀分成100等份，每份算做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。(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，符号为℃。②热力学温度：热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位开尔文，简称开，符号为K。③换算关系：T＝t＋273.15_K。1．自主思考——判一判(1)平衡态是一种理想状态。(√)(2)处于热平衡的两个系统具有相同的热量。(×)(3)现代技术可以达到绝对零度。(×)(4)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的。(×)(5)0℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273K。(√)(6)温度升高了10℃也就是升高了10K。(√)2．合作探究——议一议(1)一根长铁丝一端插入100℃的沸水中，另一端放入0℃恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，这种状态是否为平衡态？提示：这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响。(2)当系统处于平衡态时，系统的所有性质都不随时间变化，是绝对不变的吗？提示：不是。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，即使系统处于平衡态，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。(3)试从宏观和微观两个角度理解温度这个概念。提示：宏观上，温度表示物体的冷热程度；微观上温度反映分子热运动的激烈程度，是分子平均动能大小的标志。对平衡态与热平衡的理解1．对平衡态的理解(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。(2)平衡态是一种理想状态，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。2．对热平衡的理解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。3．平衡态与热平衡的区别(1)平衡态是对某一系统而言的，是系统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。(2)分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡。达到热平衡的两个系统都处于平衡态。[典例]关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()A．只要温度不变且处...