(教用word)第2章 1 温度和温标-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

1　温度和温标 核心素养目标 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1．知道平衡态及系统的状态参量，明确温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系 2．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 理解平衡态及热平衡定律，掌握摄氏温标与热力学温度的关系，能进行相关的计算 会使用常见的温度计，在使用过程中学会与他人合作交流，提高动脑、动手能力 在使用温度计时，应客观记录数据，坚持实事求是的科学态度 一、状态参量与平衡态 1．热力学系统：由大量分子组成的系统。 2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。 3．状态参量：为了确定系统的状态所需要的一些量，如：体积、压强、温度等。 4．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。 二、热平衡与温度 1．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间，各自的状态参量就不再变化了，这说明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：处于热平衡的系统之间有一“共同的热学性质”，即温度。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。 三、温度计与温标 1．温度计 名称 原　理 水银温度计 根据水银的热膨胀的性质来测量温度 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而产生电动势的大小不同来测量温度 电阻温度计 根据金属的电阻率随温度的变化而变化来测量温度 2．温标：定量描述温度的方法。 (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 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每一份算作1 ℃。 (2)热力学温标：现代科学中用得更多的是热力学温标，其表示的温度叫作热力学温度。 (3)摄氏温度与热力学温度 摄氏温度 摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号为 ℃ 热力学 温度 热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K 换算关系 T＝t＋273.15 K (1)27 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为300 K。 (　　) √ (2)热力学温度是国际单位制中的基本物理量之一。 (　　) √ (3)系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况说明系统达到了平衡态。 (　　) √ (4)两个相互接触的热力学系统达到热平衡的标志是 温度相同。 (　　) √ (5)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量。 (　　) √ (6)处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡。 (　　) √ 　　 　　状态参量与平衡态 如图所示，将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，鸡蛋处于平衡态吗？ 提示：鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间，其温度、压强、体积都不再变化，处于平衡态。 1．热力学的平衡态是一种动态平衡，达到平衡态的系统内部的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动状态。 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。系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。 (多选)下列说法正确的是(　　) A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变 B．若系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分的状态参量将会达到稳定 C．只有处于平衡态的系统才有状态参量 D．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态 (1)各个系统都有状态参量。 (2)当系统处于平衡态时，状态参量不再变化，处于非平衡态时，状态参量会发生变化。 BD　解析：由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量发生变化，系统的状态就会发生变化，但不一定各个状态参量都发生变化，选项A错误；系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，选项C错误；当系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分的状态参量趋于稳定，选项B正确；两个物体间发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态，选项D正确。 下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是(　　) A．开空调2 min内教室内的气体处于平衡态 B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态 C．0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中，冰水混合物处于平衡态 D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态 B　解析：开空调2 min内教室内的气体温度要变化，故系统没有达到平衡态，A错误；两物体