2023学年完整公开课版温度和温标

第4节温度和温标第七章分子动理论一、状态参量与平衡态1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统。在热学中把所研究的由大量分子组成的物体就叫做热力学系统。

系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用．系统1系统2外界2、状态参量①体积Ｖ（几何参量）：用来确定系统的空间范围。②压强Ｐ（力学参量）：用来确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作用。③温度Ｔ（热学参量）：用来确定系统冷热程度。

如：某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm。3、平衡态（单个系统）

一个热学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量不再变化。这种状态称之为平衡态。

热学系统所处的平衡态往往是一种动态的平衡。

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

如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将发生改变。经过一段时间以后，状态参量就不再变化了，这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡，这种平衡叫做热平衡。1、热平衡（两个系统）系统1系统2※（1）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来是处于热平衡的．

（2）平衡态不是热平衡。平衡态是对某一系统而言的，而热平衡是对两个接触的系统而言的．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。又叫热力学第零定律。系统1系统3系统23、温度两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个“共同的热学性质”。表征这个“共同热学性质”的物理量就是温度。

（1）宏观上温度表示物体的冷热程度。

（2）微观上温度反映分子热运动的激烈程度。※①一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。②系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同。③若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物体B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与B的温度相等。（温度计测温原理）三、温度计与温标1、温度计（1）温度计：用来测量物体（系统）温度的仪器叫温度计。

（2）温度计的测量原理：它是利用物质的某一物理属性随温度变化来标志温度的。①水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的。②金属温度计是根据金属电阻随温度变化来测量温度的。③气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的。④电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的。2、温标（1）温标：定量描述温度的方法叫做温标。温标的建立包含三个要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；②对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定；③确定温度的零点和分度方法．（2）摄氏温标①摄氏温标t：标准大气压下冰的熔点为0oC标准大气压下水的沸点为100oC在0oC与100oC之间等分成100等份，每一份为1oC②摄氏温度：用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度。单位是：摄氏度，“oC”规定：（2）热力学温度T．①定义：1848年，开尔文建立了热力学温标，为零值，它的一度也等于摄氏温度的一度。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）。③单位：开尔文，简称开。符号为．②热力学零度:-27315oC④摄氏温标t与热力学温度T的关系：T＝t27315①热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一※③摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为．④由T＝t27