定律为实验基础定义的温度是一个宏

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1、1—3温标以第0定律为实验基础定义的温度是一个宏观概念，量化之后就成为一个可测量的宏观量。对温度进行量化，首先必须确定温标。*温标定义：温度的数值表示法。*温标分类：经验温标理论温标国际温标经验温标建立经验温标三要素：1.选择物质测温属性X:如保持等容的气体的压强p;保持定压的气体的体积V;电阻R等。2.规定温度T与测温属性X之间的函数关系，通常假定为线性关系，如：T(x)=a.X3.规定一个标准点：1954年起，水的三相点温度（273.16k)被取为标准点。三相点指冰、水、汽共存的状态，这点的温度可由三相点瓶胆取得。需要一个作为统一标准的温标思考：各种物质的各种测温属性随温度的变化不可能都

2、是一致的，如果我们规定某物质的某种测温属性与温度成线性关系，则其他测温属性与温度的关系就不可能是线性的。因此，用不同的测温物质或同一物质的不同性质建立温标往往不一致。理想气体温标以气体为测温质可制成定容（或定压）气体温度计测温物质：某种气体测温属性：气体体积不变时气体的压强P线性关系：Tv(p)=a.p...…（1）（a可根据纯水的三相点的温度来确定）将测温泡置于纯水三相点瓶胆中，平衡后测得泡内气体压强为Ptr此时泡内气体的温度为273.16k由（1）式得：a=273.16k/Ptr...…（2）理想气体温标h测温泡P0（2）代入（1）得：Tv(p)=273.16k.P/Ptr利用此式，根据

3、温度计中气体压强P，可确定待测系统的温度Tv(P)。但在Ptr降低时，差异逐渐消失，在PtrO的极限下，亦即测温泡内的气体密度趋于零的极限下，它们趋于一个共同的极限温标，称实验表明：以不同气体为测温物质，Tv(P)存在差异。为理想气体温标。理论温标—热力学温标热力学温标是建立在第二定律基础上，不依赖于任何物质的特性的温标。热力学温度国际单位为“开尔文”，简称开记为K可证明在理想气体温标有效范围内，热力学温标与理想气体温标完全一致。常用的摄氏温标t（C)定义：t=T273.15理想气体温标利用了气体的性质，因此在温度低于液化温度时，此温标便失去意义。能测量的最低温度为0.5K(低压3He

4、气体）。国际温标为克服气体温度计使用的繁复及统一各国温标自1927年起，经多次修改，国际上规定的一种实用温标，现为1990国际温标:ITS(InternationalTemperatureScale)1—4理想气体状态方程一个热力学系统的平衡态可由四种状态参量确定。第0定律表明，平衡态下的热力学系统存在一个状态函数温度。温度与四种状态参量必然存在一定的关系。所谓状态方程就是温度与状态参量之间的函数关系式此定义适合于任何热力学系统.状态方程在热力学中是通过大量实践总结来的。然而应用统计物理学，原则上可根据物质的微观结构推导出来。一定质量的理想气体，当不必考虑电磁性质和化学性质时，可看作简单系

5、统。T、V、和P的函数关系即其状态方程。热力学中理想气体状态方程的建立TfPf——=——TiPi(P1,V1,T1)(P2,V2,T2)V1不变(P2´,V1,T2)T2不变PV=常数理想气体温标：根据：玻意耳定律：使理想气体由初态(P1,V1,T1)经中间态(P2´,V1,T2)变化到末态(P2,V2,T2)。T2P2'=P1——T1…...1P2´V1=P2V2…...2第一步：保持V1一定，根据理想气体温标定义得：保持T2不变，根据玻意耳定律得：第二步:将(1)代入(2)得：一定质量的同种理想气体，任一状态下的PV/T的值都相等。......(3)用v0，P0，T0表示该气体在标准状态

6、下的相应的状态参量值,根据(3)则有:...…(4)其中V0=.v0(为气体摩尔数，v0为标准状态下气体的摩尔体积)由(4)可得:P0v0PV=———T(5)T0根据阿佛加德罗定律：在相同的温度和压强下1mol任何理想气体的体积都相同。所以(5)中：P0v0————=R（普适气体常数）T0(M气体质量，气体摩尔质量）则由(5)式可的理想气体状态方程：PV=RT或MPV=—RT另外，对于实际气体人们导出了各种类型的状态方程。范德瓦尔斯方程就是很具代表性的一种，1mol气体范德瓦尔斯方程可写为：a、b是考虑了分子间引力和分子的大小引进的修正值,可由实验定出。范德瓦尔斯方程还是反映气液

7、相变的方程,很有理论价值。