内容正文:
1 温度和温标
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人教物理选择性必修第三册
学习目标要求
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。
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核心素养和关键能力
1.核心素养
用动态平衡的思维理解热平衡的概念。
2.关键能力
利用热学知识分析生产生活现象的能力。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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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 组成的系统,这在热学中叫作一个热力学系统,简称系统。
2.外界:系统之外与系统发生 的其他物体。
大量分子
相互作用
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3.状态参量:在热学中,为确定系统的状态,需要用到的一些物理量,这些 叫作系统的状态参量。
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 的状态。
物理量
稳定
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二 热平衡与温度
1.热平衡
(1)概念:两个相互接触的热力学系统的状态参量 。
(2)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 。
(3)性质:一切互为热平衡的系统都具有相同的 。
不再变化
热平衡
温度
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2.温度
当两个系统A、B处于热平衡时,它们必定具有某个共同的 ,我们把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度。
热学性质
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三 温度计与温标
1.温标: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。
(1)摄氏温标
一种常用的表示温度的方法,规定一个标准大气压下冰的熔点为
,水的沸点为 。0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份,每份算作1 ℃。
0 ℃
100 ℃
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(2)热力学温标
现代科学中常用的表示温度的方法,规定摄氏温度的-273.15 ℃为零值,它的一度 摄氏温度的一度。
等于
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(3)两种温度的换算
摄氏温度 摄氏温标表示的温度,用符号 表示,单位是 ,符号为℃
热力学温度 热力学温标表示的温度,用符号 表示,单位是 ,符号为K
换算关系 T=____________
t
摄氏度
T
开尔文
t+273.15 K
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2.温度计
(1)确定一个温标时首先要选择一种测温的物质,根据这种物质的某个特性来制造温度计。
(2)常见的温度计有水银温度计、金属电阻温度计等。
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自主评价———————————————————
1.判断正误
(1)两个系统处于热平衡,则两个系统的温度一定相同。( )
(2)两个处于热平衡的系统不能同时与第三个系统处于热平衡。( )
(3)温度升高了10 ℃也就是升高了10 K。( )
(4)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K。( )
√
×
√
√
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2.情景思考
一根长铁丝,一端插入100 ℃的沸水中,另一端放入0 ℃的恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态?
提示:这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态,因为存在外在因素的影响。
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对平衡态和热平衡的理解
如图所示,图像表达了两个系统达到热平衡的过程,根据图像分析A、B两个系统达到热平衡的条件是什么?
提示:达到热平衡时,具有相同的温度。
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1.热力学的平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子