最新7.4温度和温标教学讲义ppt课件.ppt

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1、7.4温度和温标教学目标（一）知识与技能1．了解系统的状态参量以及平衡态的概念。2．掌握热平衡的概念及热平衡定律。3．掌握温度与温标的定义以及热力学温度的表示。（二）过程与方法通过学习温度与温标，体会热力学温度与摄氏温度的关系。（三）情感、态度与价值观体会生活中的热平衡现象，感应热力学温度的应用。教学重点：热平衡的定义及热平衡定律的内容。教学难点：有关热力学温度的计算。教学方法：讲练法、举例法、阅读法教学用具：投影仪、投影片引入：通过对物理的学习我们知道，探究和解决一个物理问题的基本思路是：首先要选取研究对象，其次学习描述相关运动现象的物理量及探究运动所遵循的物理规律，而研究对

2、象的选取方法有为确定单个物体之间相互作用及关系而只选一个物体的隔离法和以物理规律相同的多个物体系统为研究对象的整体法，已知的条件和研究的问题不同，选取的研究对象不同。而且研究对象一旦确定，物体之间的相互作用的性质（是内力还是外力）也就唯一确定了。今天我们来学习以大量无规则运动的分子为研究对象的热学的研究对象选取，描述热学规律的状态参量及与力学类似的平衡状态及规律。常见的参量与描述性质：描述系统在电、磁场作用下的性质，如电场强度，磁感应强度等。①几何性质描述系统的大小、形状、体积等。②力学性质描述系统的压强、应力、表面张力等。③热学性质描述系统温度。④电磁性质4、平衡态：在没有外

3、界影响的情况下，一个系统内部各部分的所有宏观状态参量不再随时间发生变化时的稳定状态称之为平衡态．定义条件：系统不受外界影响（系统与外界无能量交换）；所以不能说稳定状态就是平衡态，关键要看系统是否与外界无能量交换即没有外界影响下的稳定状态。平衡态判断标志：描述系统状态的温度、压强等所有状态参量及宏观性质不随时间变化；确定平衡态的意义：因系统处于平衡态时，系统内所有性质不随时间变化，比较容易描述这些性质。平衡态的特点：（1）热学系统所处的平衡态是一种动态平衡，即微观动态宏观平衡的状态。组成系统的分子仍在不停的做无规则运动，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

4、时间变化，这种动态平衡的特点充分说明热运动是物质运动的一种特殊形式。（2）平衡态是一种理想情况，因为完全不受外界影响是不可能的，系统平衡后由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量()A．每个气体分子的运动速率B．压强C．体积D．温度解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、C、D选项正确．BCD二、热平衡与温度5、热平衡：相互接触的两

5、个系统通过传热等相互作用，经过一段时间后，两个系统的状态参量不再变化时，我们就说这两个系统对于传热来说达到了热平衡。热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统（一般处于平衡态）．因此可以说，只要两个系统在接触时不传热，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的．ABAB说明：热平衡是热学中的一类平衡，犹如力学中共点力平衡是力学的一类一样，它是相对于传热而言的，两个系统达到热平衡的实质就是两系统不再进行热传递，不传热的充分条件是温度相同，因此两系统达到热平衡时两个系统不再变化的状态参量是温度参量。热平衡和与平衡态是两个不同的概念，平衡态描述的是一个系统内部各部分之间的所有宏观状态参

6、量及宏观性质都相同；而热平衡指的是两个系统接触后传热及温度关系。平衡态和热平衡的区别处于平衡态时所有状态参量都保持稳定，对热平衡来说只指温度参量相同，故系统处于热平衡时不一定处于平衡态。注：我们常以是一个系统还是两个系统来区分平衡态还是热平衡，但要特注系统的选取是任意的由人来决定，例如把两个物体选作两个系统达到温度相同时就说这两个物体达到热平衡，若把这两个物体选作一个研究系统，若体积、压强、温度都相同则就可以说这两个物体组成的系统处于平衡态。如果两个系统同时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。两系统达到系统热平衡状态的特征

7、：互为热平衡的两个物体或系统具有相同的温度。热平衡定律(又叫热力学第零定律)的作用是：给出了温度的宏观定义；为温度的测量提供的理论依据，是温度计测量物体温度的原理。例如：在比较两个物体的温度时，不需要将各个物体直接接触，依据该定律只需将作为标准物体的温度计分别与各个物体接触，即可比较不同物体温度的高低。6、热平衡定律(又叫热力学第零定律)：ACBCAB系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同，若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存在着热交换。测温原理：若温度计C跟物体A处于热平衡，它同时也跟