1、第4节 温度和温标,学习目标 1知道系统、系统的状态参量及平衡态。 2知道热平衡定律及两个达到热平衡的系统的温度的关系。 3掌握热力学温度与摄氏温度的关系，知道什么是温标，了解不同温度计的不同测温原理。会使用常用温度计。,一、状态参量与平衡态 1热力学系统和外界 (1)热力学系统：在热学中，把某个范围内_组成的研究对象叫作热力学系统，简称系统。 (2)外界：系统之外与系统发生_的其他物体统称为外界。 2状态参量：描述系统热学性质的物理量，在热学中常用的状态参量有体积V、_、_等。,大量分子,相互作用,压强p,温度T,3平衡态：在没有外界影响的情况下，系统_都不随时间而变化的稳定状态。 自主思考
2、想一想 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，而且不再随时间变化，这种状态是否为平衡态？ 答案 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。,所有性质,二、热平衡与温度 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。但是经过一段时间以后，状态参量就不再_了，即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_，那么这两个系统彼此之间也必定处于_。 3温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即_。这就是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理。 4热平衡的性质：一
3、切达到热平衡的系统都具有相同的温度。,变化,热平衡,热平衡,温度,自主思考想一想 2“平衡态”就是“热平衡”吗？ 答案 不是。“平衡态”指的是一个系统的状态，“热平衡”指的是两个系统之间的关系，二者的本质不同。,三、温度计与温标 1温度计,热膨胀,电阻,压强,温差,2.温标：定量描述_的方法。 (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_，水的沸点为_。在0 刻度与100 刻度之间均匀分成_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，热力学温标也叫“绝对温标”。,温度,0,100,100,(3)摄氏温度与热力学温度,摄氏度,t,T,开尔文(
4、开),t273.15 K,自主思考判一判 (1)27 的温度可以用热力学温度粗略地表示为300 K。( ) (2)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的。( ) (3)温度升高20 也就是升高了20 K。( ) (4)热力学温度是国际单位制中基本物理量之一。( ),如图741，将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，鸡蛋处于平衡态吗？ 提示 鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态。,图741,考点一 平衡态与热平衡 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
5、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，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。,(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对热平衡的理解 (1)相互接触的两个系统，各自的状态参量将会相互影响而分别改变，最后，两个系统的状态参量将不再变化，我们就说两系统达到了热平衡。,
6、(2)一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，所以两个系统达到热平衡的标准是系统具有相同的温度。 (3)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平衡态与热平衡概念的区别 (1)平衡态不是热平衡，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的。 (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。,1如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的 A温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化 B温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的 C温度一
7、定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态 D温度、压强稳定，但体积仍可变化,解析 如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化。温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态。 答案 A,2(多选)下列说法正确的是 A两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B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 C温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理,解析 热平衡的系统都具有相同的状态参量温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律，若物体与
8、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，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确。 答案 BCD,考点二 温度计与温标 1“温度”含义的两种说法 (1)温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的。 (2)温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个物体相互处于热平衡时，存在一个数值相等的态函数，这个态函数就是温度，这样的定义更具有科学性。,2对温标的理解 (1)温标：如果要定量地描述“温度”，就必须有一套方法，这套方法就是温标。 (2)摄氏温标。 规定标准大气压下冰水混合物的温度为0
9、，沸水的温度为100 ，在0 和100 之间分成100等份，每一等份就是1 ，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫作摄氏温度(t)。,(3)热力学温标。 1848年，开尔文建立了热力学温标，它不依赖于测温物体的具体性质。 规定摄氏温度的273.15 为零值，它的1度也等于摄氏温度的1度，这种表示温度的方法就是开尔文温标，也叫热力学温标。表示的温度叫热力学温度(T)，单位为开尔文，简称开(K)。热力学温标的零度(0 K)是低温的极限，永远达不到。它是国际单位制的七个基本物理量之一。 1960年，国际计量大会确定了摄氏温标与热力学温标的关系：摄氏温标由热力学温标导出，摄氏温标所确定的温度用
10、t表示，它与热力学温度T的关系是Tt273.15 K。,(4)温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标。,例题 (多选)下列有关温度的说法正确的是 A用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法 B用两种温标表示温度的变化时，两者的数值相等 C1 K就是1 D当温度变化1 时，也可以说成温度变化274 K 审题指导 解题注意以下两点： 热力学温标与摄氏温标的关系式为Tt273.15 K。 1 与1 K意义不同，但摄氏度温度变化1 与热力学温度变化1 K是等效的。,【解析】 温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A项正确；两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表
11、示同一温度变化时，数值是相同的，B项正确；摄氏温度变化1 与热力学温度变化1 K是等效的，D错误；在数值上T1 273 K274 K，1 对应274 K，C错误。 【答案】 AB,名师点拨 热力学温度与摄氏温度关系的理解 (1)Tt273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础。 (2)摄氏温度变化1 与热力学温度变化1 K是等效的，即Tt，而不是Tt273.15 K。 (3)绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到，故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以出现负值。,1(多选)关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是 A热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位之一 B
12、温度升高了1 就是升高了1 K C物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关 D0 的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K,解析 热力学温度“K”是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位称为基本单位，选项A正确；用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同，必有Tt273.15 K，可知选项C错误，选项D正确；两种温标每变化一度的大小相同，选项B正确。 答案 ABD,2(多选)有关温标的说法正确的是 A温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C.温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系,解析 温标不同，测量同一系统的温度数值一般不同，选项A正确，选项B错误。每一种温标的规定都有一定意义，如摄氏温标的0 表示一个标准大气压下冰的熔点，100 为一个标准大气压下水的沸点，选项C错误。热力学温标和摄氏温标，数值上有Tt273.15 K，选项D错误。 答案 A,
