2.1 温度和温标 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

温度和温标 分子动理论 一、状态参量 1.热力学系统： 在热学中，通常把研究对象称为系统。 2.外界： 系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。 一、状态参量 3.状态参量 在热学中，为确定系统的状态所需要的物理量。 为了确定系统的空间范围，要用到体积V。 为了确定外界与系统之间力的作用，要用到压强p。 为了确定系统的冷热程度，要用到温度T。 一、状态参量 4.平衡态 在没有外界影响的情况下，无论其初始状态如何，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，这种情况下就说系统达到了平衡态。 特点：动态平衡，分子仍在运动，只是分子运动的平均效果不随时间发生变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化。 二、热平衡与温度 1.热平衡定义 两个相互接触的热力学系统，经过一段时间以后，这两个系统的状态参量都不再变化，我们说这两个系统达到了热平衡。 二、热平衡与温度 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然处于热平衡。 这个结论称为热平衡定律，也叫作热力学第零定律。 二、热平衡与温度 平衡态、热平衡辨析 平衡态 理想情况，因为任何系统不可能完全不受外界影响。即系统处于平衡态时，仍可能发生偏离平衡态的微小变化。 (力学)平衡态：物体处于静止或匀速直线运动状态。 (热力学)动态平衡，分子仍在运动，只是分子运动的平均效果不随时间发生变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化。 二、热平衡与温度 平衡态、热平衡辨析 热平衡 (1)相互接触的两个系统，各自状态参量将互相影响而分别改变，最后，两个系统的状态参量将不再变化，就说两系统达到了热平衡。 (2)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唯一标准是系统具有相同的温度。 (3)如果两个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。 二、热平衡与温度 3.温度 两个系统处于热平衡时，它们具有一个”共同热学性质”，我们把表征这一”共同热学性质”的物理量叫做温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。 三、温度计与温标 1.常见温度计 水银温度计 根据水银的热膨胀的性质来测量温度 三、温度计与温标 1.常见温度计 金属电阻温度计 根据铂的电阻随温度变化来测量温度。 三、温度计与温标 1.常见温度计 气体温度计 根据气体的压强随温度变化来测量温度。 三、温度计与温标 1.常见温度计 热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小来测量温度。 三、温度计与温标 2.温标 (1)定义：定量描述温度的方法称为温标。 三、温度计与温标 2.温标 (2)温标要素 ①选择某种具有测量属性的测温物质。 ②了解测温物质随温度变化的函数关系。 ③确定温度零点和分度的方法。 ④热容量较小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态。 三、温度计与温标 2.温标 (3)两类温标 ①摄氏温度：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℃和100℃之间均匀的分成100等分，每份为1℃。 符号：t 单位：摄氏度，度，℃ 三、温度计与温标 2.温标 (3)两类温标 ②热力学温度(开尔文温度)：现代科学中常用表示温度的方法，规定摄氏温度的-275.15℃为零值，分度与摄氏温度相同。是国际单位制中七个基本物理量之一。 符号：T 单位：开尔文，开，K 三、温度计与温标 2.温标 (3)两类温标 ③华氏温度：选取氯化铵和冰水的混合物的冰点温度为温度计的零度，人体温度为温度计的100度。在标准大气压下，冰的熔点为32℉，水的沸点为212℉，中间有180等分，每等分为华氏1度，记作“1℉”。 符号：F 单位：华氏度，度，℉ F=t×1.8+32 t=(F-32)÷1.8 三、温度计与温标 2.温标 (3)摄氏温度与热力学温度换算关系 T=t+273.15 K t=T-273.15 ℃ △T = △ t $$