4-温度和温标-(2)VIP免费

4温度和温标一、平衡态与状态参量1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统。2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。3．状态参量：在热学中，为确定系统的状态所需要的物理量叫作系统的状态参量例如：为了确定系统的空间范围，要用到体积V；为了确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用，要用到压强p；而要确定系统的冷热程度，要用到温度T。4．平衡态：在没有外界影响的情况下，无论其初始状态如何，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定，这种情况下就说系统达到了平衡态。思考一根长铁丝，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：不是，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响。二、热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间以后，这两个系统的状态参量都不再变化，我们说这两个系统达到了热平衡。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然处于热平衡，这个结论称为热平衡定律，它又叫热力学第零定律。3．温度：两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。思考平衡态与热平衡是一回事吗？提示：不是。平衡态是对某一系统而言的，而热平衡是对两个相互接触的系统而言的。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，两系统便达到了热平衡。达到了热平衡的两个系统都处于平衡态。三、温度计与温标1．常见温度计的测温原理2．温标(1)定义：定量描述温度的方法称为温标。(2)两种温标：①摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，这种温标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，每份算作1℃。②热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，这种温标规定摄氏温度的－273.15℃为零值。(3)摄氏温度与热力学温度：①摄氏温度：用摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，用符号℃表示。②热力学温度：用热力学温标表示的温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为_K。③换算关系：T＝t＋273.15_K。思考“在新疆某些地区夏季昼夜温差达15℃”“在我国东部沿海地区秋、冬两季最高气温相差15K”，以上两种叙述中的温度差哪种说法大些？提示：一样大。因为用热力学温度和摄氏温度表示温度变化时，每变化1℃和每变化1K数值上是相等的，只是它们的零值规定不同。