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4-温度和温标-(2)VIP免费

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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。

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