第二章 1.温度和温标（教参Word）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第三册（人教版）

1.温度和温标 学习目标 1.知道什么是状态参量，什么是平衡态。 2.了解热平衡的概念及热平衡定律。 3.了解温标的定义和温度意义。 4.了解热力学温标及热力学温度与摄氏温度的数量关系。 [对应学生用书第21页] 一、状态参量与平衡态 1.系统：研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分子组成的系统，这在热学中叫作一个热力学系统，简称系统。用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统，而容器和酒精灯就是外界。 2.状态参量：热学中描述系统状态的物理量。常用状态参量为体积、压强、温度。通常用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质，用温度描述热学性质。 3.平衡态：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能够达到稳定状态。这种状态叫作平衡态，否则就是非平衡态。 4.平衡态的特点：系统所有状态参量都不随时间变化。 二、热平衡与温度 1.热平衡：两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化，此时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：热平衡定律表明，当两个系统A、B处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度。达到热平衡的系统具有相同的温度。 三、温度计与温标 1.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。确定一个温标时首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计。确定了测温物质和这种物质用以测温的某种性质以后，还要确定温度的零点和分度的方法。 2.热力学温标表示的温度叫作热力学温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。 3.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，摄氏温标所确定的温度用t表示，它与热力学温度T的关系是T＝t＋273.15 K。  1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。 （1）表示系统的状态参量常用的有体积、压强、阿伏加德罗常数和温度。 （×） （2）热平衡是指系统静止或匀速直线运动且系统内部分子停止运动的状态。 （×） （3）两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量。 （×） （4）温度计测温原理就是热平衡定律。 （√） （5）0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K。 （√） 2.（1）两个系统具有相同的　　　　时，即达到了热平衡。  （2）中央电视台播报天气预报，里约热内卢的最高气温是38 ℃，它是　　　　K。中国在研究超导问题方面走在世界前列，中国科学家发现某种超导材料的临界温度是90 K，它是　　　　℃。  答案　（1）温度　（2）311.15　－183.15 [对应学生用书第22页] 要点一　平衡态和热平衡的比较 　　刀剑淬火是制作刀剑的重要过程，如图所示是刀剑刚入水淬火的瞬间，在这一瞬间，刀剑和水组成的系统是否达到热平衡状态？经过一段时间后，是否达到热平衡状态？达到热平衡状态的标志是什么？ 提示：淬火瞬间由于一部分刀剑在水的外部，一部分处于水的内部，存在热量传递，温度不相同，没有达到热平衡状态。当经过一段时间后，它们的温度相等，达到了热平衡状态。达到热平衡状态的标志是温度相等。 1.平衡态的含义 （1）热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均动能不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化。 （2）平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。 2.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。因为相互处于热平衡状态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。 3.热平衡的两点注意 （1）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。 （2）达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度。 [例1]　（多选）下列处于平衡态的是 （　　） A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B.冰水混合物处于0 ℃环境中 C.突然被压缩的气体 D.开空调2 min内教室内的气体 [解析]　系统处于热平衡时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0 ℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，处于平衡状态，故A、B正确；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不处于平衡态，C错误；开空调2 min内教室内的气体温度、体积均有变化，故其不处于平衡态，D错误。 [答案]　AB 1.（多选）关于热平衡，下列说法中正确的是 （　　） A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值 B.标准状况下冰