2.1温度和温标（解析版）

2.1温度和温标学问点一、状态参量与平衡态1．热力学系统和外界(1)热力学系统：由大量分子组成的争辩对象叫作热力学系统，简称系统．(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．2．状态参量：用来描述系统状态的物理量．常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等．3．平衡态：在没有外界影响的状况下，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态．学问点二、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，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡．2．热平衡定律：假如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．3．温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量．4．热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度．学问点三、温度计与温标1．确定一个温标的方法(1)选择一种测温物质．(2)了解测温物质用以测温的某种性质．(3)确定温度的零点和分度的方法．2．热力学温度T与摄氏温度t(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法．规定标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃，在0℃和100℃之间均匀分成100等份，每份算做1℃.(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.(3)摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15K.（2023春•杨浦区校级期中）关于温度下列说法中正确的是（）A．0K即0℃ B．分子运动越猛烈，分子的温度越高 C．温度是分子热运动猛烈程度的反映 D．温度越高的物体分子的动能肯定越大【解答】解：A、0K是确定零度，是一切低温的极限，为﹣273.15℃，故A错误；B、温度是宏观概念，对单个分子是无意义的，故不能说分子运动越猛烈，“分子的温度”越高，而应当是：分子的热运动越猛烈，分子构成的物体的温度越高，故B错误；C、温度是分子热运动猛烈程度的反映，是分子平均动能的标志，故C正确；D、温度越高的物体，分子的热运动越猛烈，分子的平均动越大，但并不是每个分子的动能越大，故D错误；故选：C。（2023春•五华区校级期中）下列说法正确的是（）A．处于热平衡的两个物体内能肯定相等 B．处于热平衡的两个物体分子平均动能肯定相等 C．处于平衡态的系统所受外力的合力为零 D．处于平衡态的系统内全部分子的动能相同【解答】解：AB．处于热平衡的两个物体的温度相等，温度是分子平均动能的标志，因此分子平均动能相等，但内能不肯定相同，故A错误，B正确；C．系统内各部分状态参量，包括温度、压强、体积等，能够达到稳定的状态叫做平衡态，是热力学范畴，当系统所受合外力不为零时，只要系统内各部分状态参量能够达到稳定的状态，也能处于平衡态，故C错误；D．处于平衡态的系统温度不变，分子的平均动能不变，并不是全部的分子的动能都相同，故D错误。故选：B。（2023春•如皋市校级月考）图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的状况。把该电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该电阻做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（）A．该电阻R与热力学温度T是线性关系 B．温度与电流是线性关系 C．温度越高，电源的总功率越大 D．tA与tB相比，tB应标在电流较大的刻度上【解答】解：A．由图甲R﹣t图像可得：R＝R0+kt依据热力学温度与摄氏度的关系有：T＝t+273.15联立可得：R＝（R0﹣273.15k）+kT，故可知该电阻R与热力学温度T是线性关系，故A正确；B．依据闭合电路欧姆定律得：I=进而可得：R=结合A项求得的R﹣t关系式，可得：R解得：t=EkI-C．由图甲R﹣t图像可知，温度t越高，电阻R的阻值越大，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流越小，依据P＝IE可知，电源的总功率越小，故C错误；D．由甲图可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律可知，对应电路中的电流较大，则tA应标在电流较大的刻度上，故D错误。故选：A。（多选）（2023春•邯山区校级期中）严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支试验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（）A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出温度计的示数 B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，马上读出温度计的示数 C．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度4K D．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度277.15K【解答】解：AB.要测量冰下水的温度，必需使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数，但因隔着冰无法直接读数，把温度计取出来，显示的也不再是原热平衡状态下的温度，故A错误，B正确；CD．依据T＝t+273.15K＝4+273.15K＝277.15K，故C错误，D正确。故选：BD。（2022秋•裕华区校级月考）如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（）A．因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B．A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生转变，这种转变内能的方式叫热传递 D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态【解答】解：A.温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A的内能比B瓶中水的内能大．故A正确．B.质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大，故B错误；C.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，则A、B瓶内水的内能都将发生转变，这种转变内能的方式叫热传递，故C正确；D.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态，故D正确；本题选不正确的，故选：B。（2022春•邯山区校级月考）下列对热平衡的理解，正确的是（）A．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡 B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡 C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的 D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也肯定相同【解答】解：A．标准状况下冰水混合物的温度为0℃，与0℃的水达到了热平衡，故A错误；B．依据热平衡定律，A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡，故B正确；C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，此时乙、丙与甲的温度不肯定相等，所以甲、丙不肯定是处于热平衡的，故C错误；D．依据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不肯定相同，故D错误。故选：B。（2022春•贺兰县月考）气体初始温度为27℃，上升了20℃．用热力学温标表示为（）A．气体初始温度为27K，上升了20K B．气体初始温度为300K，上升了20K C．气体初始温度为27K，上升了293K D．气体初始温度为300K，上升了293K【解答】解：气体初始温度为27℃，依据摄氏温度与热力学温度的关系式T＝t+273，可得气体初始温度用热力学温标表示为T＝t+273＝（273+27）K＝300K，Δt＝20℃＝20K，故B正确，ACD错误。故选：B。（2022秋•济南月考）如图所示是小明记录的肯定质量的水的体积随温度变化的规律图像。据此分析，存放灌装的饮料（可视为水）最平安的温度是（）A．0℃ B．4℃ C．8℃ D．16℃【解答】解：体积最小时，灌装饮料越简洁存放，依据题图可确定最平安温度为4℃，故B正确，ACD错误；故选：B。（多选）（2022春•双鸭山期末）关于热力学温度，下列说法中正确的是（）A．27℃相当于300.15K B．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t升至2t，对应的热力学温度上升了273.15K+t【解答】解：A、依据T＝273.15（K）+t，27℃相当于300.15K，故A正确；B、确定零度是低温的极限，表示分子热运动停止，不行能达到，热力学温度不行能有负值，故B错误；CD、T＝273.15（K）+t，热力学温度每上升1K和摄氏温度每上升1℃对应的温度变化是相同的，温度变化1℃，也就是温度变化1K，温度由t升至2t，对应的热力学温度上升了t，故C正确，D错误。故选：AC。（多选）（2022春•道里区校级期中）关于温度和热平衡，下列说法中正确的是（）A．处于热平衡状态的系统，温度肯定相同 B．摄氏温度变化1℃，热力学温度变化1K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度是分子势能的宏观标志【解答】解：AD、由热平衡的定义知假如两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统肯定处于热平衡状态；温度是热平衡的标志，必需相同，故A正确，D错误；BC、热力学温度r与摄氏温度c的换算关系是：T＝t+273K，摄氏温度变化1℃，热力学温度变化1K，热力学温度不行以取负值，摄氏温度可以为负值，故B正确，C错误；故选：AB。（2021•镜湖区校级自主招生）在烹调美食的过程中，所包含的物理学问正确的是（）A．炖排骨时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，是为了降低汤的温度 B．抽油烟机能将油烟吸走，是由于空气流速越大的位置，压强越大 C．汤的温度越高，香味越浓，说明温度越高，分子的无规章运动越猛烈 D．锅一般都是用铁制造的，主要是利用了铁的比热容较大的性质【解答】解：A、汤沸腾后，把炖汤的火调小，此时汤连续沸腾，汤的温度不变，故A错误。B、流体压强与流速的关系：流体在流速越大的位置压强越小；所以，抽油烟机在工作时，转动的扇叶处的空气流速增大，压强减小，把油烟抽走，故B错误；C、我们闻到香味是香气分子集中到空气中的原因，是分子无规章运动的结果，汤的温度越高香味越浓，说明温度越高，分子无规章运动越猛烈，故C正确；D、锅一般都是用铁制造的，主要是利用铁具有良好的导热性，故D错误。故选：C。（2021春•尖山区校级期中）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A．已知某种气体的密度为ρ（kg/m3），摩尔质量为M（kg/mol），阿伏加德罗常数为NA（mol﹣1），则该气体分子之间的平均距离可以表示为3MB．温度高的物体其内能和分子平均动能肯定大 C．假如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，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能 D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规章运动【解答】解：A、某种气体的密度为ρ（kg/m3）、摩尔质量为M（k