内容正文:
4 温度和温标
[学习目标] 1.知道平衡态及系统的状态参量.2.明确温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系.3.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.
一、状态参量与平衡态
1.热力学系统和外界
(1)热力学系统:由大量分子组成的研究对象叫做热力学系统,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:在没有外界影响的情况下,系统所有性质都不随时间而变化的稳定状态.
二、热平衡与温度
1.热平衡:两个相互接触的热力学系统,最后系统的状态参量都不再变化,这时两个系统具有“共同性质”,我们就说这两个系统达到了热平衡.
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.温度:热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度.这就是温度计能够用来测量温度的基本原理.
4.热平衡的性质:一切达到热平衡的系统都具有相同的温度.
三、温度计与温标
1.常见温度计及其测温原理
名称
原理
水银温度计
根据水银热胀冷缩的性质来测量温度
金属电阻温度计
根据金属铂的电阻随温度的变化来测量温度
气体温度计
根据气体压强随温度的变化来测量温度
热电偶温度计
根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度
2.确定一个温标的方法
(1)选择某种具有测温属性的物质.
(2)了解测温物质随温度变化的函数关系.
(3)确定温度的零点和分度的方法.
3.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,热力学温标也叫绝对温标.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+273.15_K.
1.判断下列说法的正误.
(1)表示系统的状态参量常用的有体积、压强和温度等.( √ )
(2)两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量.( × )
(3)温度计测温原理是热平衡定律.( √ )
(4)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K.( √