高中物理第七章分子动理论4温度和温标教材梳理素材新人教版选修3-3

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1、4温度和温标庖丁巧解牛知识•巧学一、平衡态与状态参量1.系统：在物理学屮，通常把所研究的对象称为系统.深化升华系统就是人为选定的为研究问题方便的一个整体.在静力学中使用整体时选定的整体就是一个系统.2.状态参量（1）气体的状态：气体的各种性质的总和称为气体的状态.对于气体，它有各种性质，如儿何性质、力学性质、热学性质等.这些性质的总和决定了气体所处的状态.（2）气体的状态参量：描述气体性质的物理量叫做气体的状态参量.气体的某一方面的性质就要用与此相应的物理量来描述•气体的热学性质用温度来描述，几何性质用体积来描述，力学性质用压强來描述•气体的温度、体积、压强

2、是描述气体性质的三个状态参量.3.平衡态（1）定义：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的吋间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的稳定状态，这种状态叫平衡态.（2）特征：系统的所有性质都不随时间变化.二、热平衡与温度1.热平衡在与外界影响隔绝的条件下，使两个热力学系统互相接触，经过足够长的吋间，将会达到这样的状态：系统的宏观性质不再发生变化，我们就说彼此达到了热平衡.如果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來是处于热平衡的.学法一得这里关于热平衡的定义是从两个层而进行的，一是原来两个系统不是热平衡，接触后最终达

3、到热平衡，一是原来两个系统已经处于热平衡，再接触，两个系统不发生变化.误区警示初学者往往认为只有在两个系统接触时才会有热平衡•实际上接触只是可以“检验”两个系统是否处于热平衡而己.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定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律.定律屮所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系•它为建立温度概念提供了实验基础•这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数被定义为温度，

4、而温度相等是热平衡Z必要条件.因此，温度这一基本物理量实质是反映了系统的某种性质.深化升华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物理量.反之，达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度.联想发散温度是物体冷热的标志.两个温度不同的物体间会发生热传递，直到两温度相等时为止，这也是一种热平衡.三、温度计与温标1.温标（1）定义：定量描述温度的一套方法叫温标.（2）确定一个温标的基本程序：确定一个温标吋首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计.确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质以后，还要确定温度的零点和分度的方法.联想发散凡是物质

5、的特性（如体积、电阻等）与温度的变化是线性关系的就可以选定为测温物质.2.热力学温度（1）定义：热力学温标表示的温度，叫热力学温度.（2）单位：开尔文，简称开，符号K.3.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t表示，它与热力学温度T的关系是T=t+273.15K.辨析比较（1）用热力学温标表示的温度和摄氏温标表示的温度，虽然起点不同，但表示温度的间隔是相同的，即厶T=At；（2）摄氏温标的1°C的分格与绝对温标的1K的分格是等价的，摄氏温度升高10°C与热力学温度升高10K是一回事，而不能说升高了283K.典题・热题知识

6、点一热平衡与温度例1“在测定某金属块的比热容时，先把质量已知的金属块放在沸水屮加热.经过一段时间后把它迅速放进质量、温度均已知的水中，并用温度计测量水的温度•根据实验数据就可以计算出金属块的比热容.”以上叙述屮，哪个地方涉及到了“平衡态”和“热平衡”的概念？解析:金属块在沸水中加热一段吋I'可后，二者就达到了“热平衡”，此吋的沸水和金属块就处于“平衡态”；将金属块放入质量、温度已知的水之前，金属块和水处于各自的“平衡态”，当放入金属块后水温不再上升时，金属块和水处于“热平衡”，此时温度计的读数就是水和金属块的共同温度.方法归纳平衡态是针对一个系统所处的状态，

7、该状态下系统的所有状态参量（如温度、压强等）不再发生变化；热平衡是两个系统达到了相同的温度，温度是判断两系统是否达到热平衡的唯一参量.知识点二温度计与温标例2关于热力学温度，下列说法屮正确的是（）A.-33°C二240KB.温度变化1°C,也就是温度变化1KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t°C升至2t°C,对应的热力学温度升高了273K+t解析:本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系：T=273K+t,市此可知：-33°C=240K,A正确，同时B正确.D屮初态热力学温度为273K+t,末态为273K+2t,温度变化tK,故D错.对于摄氏温度

8、可取负值的范围为0—-273K,因绝对零度达不到，故