2.1 温度和温标 课件-2021-2022学年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 大量分子组成 分子热运动 分子间相互作用 物态：气体、液体和固体 物质材料：石器时代、青铜器时代、铁器时代和电子信息 横县百合完全中学 韦衍虎 18276143537 2.1 温度和温标 问题导入 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。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? 一、状态参量与平衡态 1.在物理学中所研究的对象，称为系统。 2.系统之外与系统发生相互作用的其他物体，统称为外界。 热力学研究的对象 大量分子组成的系统 热力学系统 气体就是系统 容器和酒精灯就是外界 描述对象 状态参量 参量类型 3.状态参量：表示系统某种性质的物理量 质点的运动状态 位置和速度v 运动学参量 系统的空间范围 体积V 系统间或内部力的作用 压强P 几何参量 力学参量 热学参量 确定系统冷热程度 温度T 例如：某钢瓶容积为100L，其内煤气在温度为20oC时的气压为5atm。 密 稀 无外界影响 状态参数会稳定 4.平衡态：对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到稳定（不随时间变化）的状态 。 二、热平衡与温度 1.热平衡：如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将会互相影响而分别改变，但经过一段时间后，状态参量不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡。 相互接触而传热 冷 热 热平衡 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡。 热平衡 2.热平衡定律： （热力学第零定律） A B 热平衡 B C 热平衡 A C 热平衡 3.共同的热学性质： 温度 热平衡过程 达到热平衡的系统具有相同的温度 t水=t计 平衡态 热平衡 区别 研究对象 判断依据 联系 平衡态与热平衡的比较 一个系统 两个接触的系统 系统不受外界影响，状态参量不变 两个系统温度相同 处于热平衡的两个系统都处于平衡态 三、温度计与温标 1.测温物质 水银 酒精 气体 ——热胀冷缩的特性 2.确定温度零点和分度值 冰水混合物 0℃ 100℃ 沸腾的水 100等份 标准大气压下 3.温标 ①摄氏温标（摄氏温度）：单位用℃来表示 ②华氏温标（华氏温度）：单位用F来表示 ③热力学温标（热力学温度）：单位用K来表示 T = t + 273.15K 开氏温度T与摄氏温度t的关系是： 科学漫步 形形色色的温度计 例1：天气预業地目的最高气温是27℃，它是多少开尔文?进行低温物理的研究时热力学温度是2.5K，它是多少摄氏度? 解： （1）已知t=27℃带入 T = t + 273.15 T=27+273.15=300.15K （2）已知T=2.5K带入 T = t + 273.15 2.5 = t + 273.15 t= -270.65oC 课堂练习 课堂练习 例2：关于热力学温度，下列说法中正确的是（ ） A.-33℃=240.15K B.温度变化了1℃，也就是温度变化1K C.摄氏温度与热力学温度都可以取负值 D.温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273K+t  AB 例3：图甲表示某金属丝的电阻 R 随摄氏温度 t 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做温度探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内电阻都是不变的，电流表上代表 t1、t2 的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？ 课堂练习 根据焦耳定律和闭合电路欧姆定律.可知：电流通过导体电阻发热，电阻温度升高，电阻阻值增大，电流变小，故t1 应标在电流较大的刻度上。 课堂小结 一、状态参量与平衡态 1.在物理学中所研究的对象，称为系统。 2.系统之外与系统发生相互作用的其他物体，统称为外界。 3.状态参量：表示系统某种性质的物理量 体积V 、压强P 、温度T 4.平衡态：对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到稳定（不随时间变化）的状态 。 二、热平衡与温度 1.热平衡：如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将会互相影响而分别改变，但经过一段时间后，状态参量不再变化，我们就说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，那么这两个系统也必定处于热平衡。 3.共同的热学性质： 达到热平衡的系统具有相同的温度 三、温度计与温标 T = t + 273