2.1温度和温标 课件【知识精讲精研】高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体

第1节温度和温标为什么测量体温时要过一段时间才能取出温度计？为什么温度计的示数就是你的体温？1.知道热力学系统及热力学系统的状态参量；2.知道平衡态和热平衡的定义；3.明确温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系；4.了解温度计的原理,知道热力学温度与摄氏温度的换算关系假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分，它们的压强分别为pA、PB，温度分别为TA、TB，它们的压强和温度均不相等。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态?压强大的气体会向压强小的一方流动，温度高的气体会向温度低一侧传热，经过一段时间后，窗口内各点的压强和温度都相同且不再变化。AB研究物理问题研究对象一个物体多个物体系统研究的问题不同选取的系统常不同热学研究对象系统以外的物质统称为外界或环境热力学系统如气体、液体、固体等大量分子组成的物体或物体系统一、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．

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．在物理学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离”分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往往采取“整体”分析的方法．热学性质热学参量：温度T力学性质力学参量：

压强P

一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质：

几何性质几何参量:体积V

2、状态参量（2）某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm。——描写系统状态的宏观物理量

如（1）一辆汽车经过二中门口时的速度为10m/s，加速度为1m/s2。

对于一个封闭系统，在经过相当长的时间后，系统整体的宏观性质将不随时间而变化、且具有确定的状态——平衡状态，简称平衡态。特点：系统的所有性质都不随时间变化0oC2atm5atm60oC绝热说明：1、两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同2、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3、一切达到热平衡的系统都具有相同的温度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：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．3.热平衡定律的意义决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．二、热平衡与温度4．温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量．5．热平衡与温度对温度的理解①宏观上，表示物体的冷热程度．②微观上，反映分子热运动的剧烈程度．③一切达到热平衡的物体都具有相同的温度．温度计的测温原理若物体与A处于热平衡，它同时也与B处于热平衡，则A的温度等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理．6．热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度．7．平衡态与热平衡的区别和联系平衡态热平衡区别研究对象一个系统两个接触的系统判断依据系统不受外界影响，状态参量不变两个系统的温度相同联系处于热平衡的两个系统都处于平衡态三、温度计与温标1.温度计：用来测量物体（系统）温度的仪器。常用的是液体温度计。（1）常用温度计原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。（2）注意：①温度计是利用物质的某一物理属性随温度变化(比如热胀冷缩的特性)来标志温度的。细管玻璃泡液体玻管②温度计是选择的标准物体，标准物体所表示的就是待测物体的温度。③温度计的热容量必须很小，以便它与待测物体接触并进行热交换时，几乎不改变待测物体的状态。（3）温度计的类型水银酒精气体2.温标（1）温标：定量描述温度的方法叫做温标。如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标。①温度计中用于测量温度的物质。（水银/铂/气体/热电偶……）②了解测温物质随温度变化的函数关系。为了测温读数准确一般要保证测温物质的测温属性随温度变化的函数关系为线性关系③确定温度零点和分度方法．（2）温标建立的三要素：选定温度零点和分度方法把标准大气压下，冰水混合物的温度规定为0℃；水的沸腾温度（沸点）规定为100℃。冰水混合物0℃100℃沸腾的水并据此把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每份算做1℃。例如：人的正常体温（口腔温）是“37℃”，读作“37摄氏度”；北京一月份的平均气温是“-4.7℃”，读作“零下4.7摄氏度”或“负4.7摄氏度”。（1）摄氏温标规定：摄氏温度：用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度（t）。单位：摄氏度，“℃”3、常见温标（2）热力学温标（绝对温标）选定温度零点和分度方法

定义：1848年，开尔文建立了热力学温标(热力学温标它不依赖于测温物质的具体性质)，规定摄氏温度的-273.15oC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）。单位：开尔文，简称开。符号为K．

热力学零度(绝对零度):-273.15oC摄氏温度t与热力学温度T的关系：T＝t+273.15K

1960年，国际计量大会确定了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。（3）华氏温标华氏度F，单位°F在标准大气压下，规定冰的熔点为32°F，水的沸点为212°F，中间有180等份，每等份为华氏1度。华氏温标的温度tF与摄氏温度t之间的关系：

tF＝32+9/5t华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，科学研究中多使用热力学温标（绝对温标）。4.两种温标的区别温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标摄氏温标热力学温标提出者摄氏萨斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K关系(1)T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等1.(多选)下列物体处于平衡态的是(

)A.冰水混合物处在1℃的环境中B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间C.冬天刚打开空调的教室内的气体D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间2.如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的（）A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化B.温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的C.温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态D.温度、压强稳定，但体积仍可变化3.

(多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是（）A．－136℃比136K温度高B．0℃等于273.15KC．1℃就是1KD．升高1℃就是升高274.15KAB4.

(多选)下列说法正确的是（）A．温度计测温原理就是热平衡定律B．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数C．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡，这一示数也是被测系统的温度D．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡AC

5.(多选)关于热力学温度和摄氏温度，以下说法中正确的是() A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中个基本单位之一 B．温度升高了1℃就是升高了1K C．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关 D．0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273KABD状态参量与平衡态平衡态：没有外界影响的情况下，系统所有性质都不随时间变化的稳定的状态

热平衡与温度热平衡：状态