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《高中物理第七章分子动理论4温度和温标课件新人教版选修3_3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4温度和温标1.知道什么是状态参量,什么是平衡态。2.理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象;理解温度的意义,掌握温度的定义,了解热力学温度的应用。3.知道常见温度计的构造,会使用常见的温度计;知道什么是温标,理解摄氏温度与热力学温度的转换关系。一二一、状态参量与平衡态1.热力学系统:在热学中,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
2、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。三一二一根长铁丝,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。三一二二、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
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。三一二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,此时的两个系统都处于平衡态。三一三二一三二一三二“在新
4、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。一、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,而力学中的平衡态是指物体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
5、统处于平衡态时,仍可能发生偏离平衡态的微小变化。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。(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唯一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。二、对温度与温标的理解1.“温度”含义的两种说法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。温度的严格定义是建立在热平
6、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,存在某个共同的热学性质,这一“共同热学性质”就是温度,这样的定义更具有科学性。2.温度计测温原理一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触,达到热平衡,其温度与待测物体的温度相同。温馨提示(1)温度计的热容量必须很小,与待测物体接触时,几乎不改变待测物体状态。(2)热力学温度单位“开尔文”是国际单位制中七个基本单位之一。(3)热力学温度的零度叫绝对零度,即-273.15℃,它是低温的极限,可以无限接近但不能达到。类型一类型二热平衡与温度【例1】下列说法中正确的是()A.两个
7、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点拨: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唯一物理量。反之,达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度。类型一类型二解析:热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,故选项A错误,选项C正确;由热平衡定律,若物体与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,故选项B、D也正确
8、。答案:BCD类型一类型二题后反思对于热平衡的理解要从两个层面展开,一是原来两个系统不是热平衡,接触后最终达到热平衡,一是原来两个系统已
