2.1 温度和温标 课件-2022-2023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 第一节　温度和温标 高二物理组　　吕老师 学习目标 1.知道什么是热力学系统；什么是状态参量。 2.知道平衡态、热平衡的定义。 3.掌握热平衡定律的内容。 4.明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件。 5.知道什么是温标，掌握摄氏温度和热力学温度的转换关系。 新课导入 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? 阅读课本Ｐ19—22，完成导学案8min 1. （多项）关于状态参量，下列说法正确的是（ ） A．体积是几何参量　　　B．压强是力学参量 C．温度是热学参量　　　D．压强是热学参量 ABC 练习 2.（多选）下列各系统处于平衡态的是 (　 　) A.放在0 ℃的房间里的密闭导热容器中的冰水混合物 B.静止在沸水中足够长时间的铜块 C.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐 D.放在恒温房间中很久的密闭导热容器中的84消毒液 ABＤ 一、状态参量与平衡态 1.热力学系统。 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。 2.外界。 系统之外与系统发生相互作用的　其他物体　的统称。   3.状态参量。 描述系统性质的物理量,常用的物理量有几何参量 体积V 、力学参量　压强p　、热学参量　温度T　。  4.平衡态。 系统在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,系统内各部分的　状态参量　达到稳定的状态。  把不同压强，不同温度的两箱气体注入同一容器 5atm 60oC 0oC 2atm 系 统 平衡态 压强大的气体会向压强小的一方流动。 温度高的会向温度低的一方传热。 经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。 如果容器与外界没有能量交换 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 平衡态 二、热平衡与温度 情境探究 　　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? 热平衡 　　相互接触而传热的两个系统,各自的状态参量将会相互影响而分别改变,最后,两个系统的状态参量将不再变化,我们就说两个系统达到了热平衡,一切达到热平衡的系统都具有相同的温度,所以两个系统达到热平衡的标志是系统具有相同的温度。 ？平衡态和热平衡有什么区别 “平衡态”指的是一个系统的状态，“热平衡”指的是两个系统之间的关系。达到“热平衡”的几个系统，其中的任意一系统一定是处于“平衡态”。 二、热平衡与温度 热平衡定律（热力学第零定律） 实验表明：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。 热平衡 A 热平衡 B A B 热平衡 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（temperature）。 C C (1)温度在宏观上,表示物体的冷热程度。 (2)温度在微观上,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。 二、热平衡与温度 三、温度计与温标 1.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 ℃　;并据此把玻璃管上0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份,每份算作1 ℃。  (2)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法。 ①热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一. 说明： ③摄氏温标的单位“℃”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K．在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文. ④由T＝t+273.15 K可知，物体温度变化l℃与变化l K的变化量是等同的，但物体所处状态为l℃与l K是相隔甚远的。 ∆T = ∆t ②热力学温度的零度（0K）是低温的极限，永远达不到。故热力学温度不能出现负值。 　　3、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