专题2.1 温度和温标（四大题型）-2024-2025学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第三册）

专题2.1 温度和温标（四大题型） 知识点1 平衡态和状态参量 知识点2 热平衡与温度 知识点3 温度计和温标 题型一：平衡态和状态参量 题型二：气体的状态参量 题型三：热力学第零定律：热平衡定律 题型四：热力学温标及其与摄氏温标的换算关系 作业 巩固训练 平衡态和状态参量 知识点1 一、状态参量 1、系统 系统：在物理学中，把所研究的对象称为系统。 热力学系统：由大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统。 外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。 2、状态参量 状态参量：用来描述系统状态的物理量，常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等。 二、平衡态 定义：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的稳定状态，这种状态叫平衡态。 特征：系统的所有性质都不随时间变化。例如把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样。 【易混易错警示】 在没有外界影响的情况下，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态。 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，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。 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的状态。 题型一：平衡态和状态参量 【典例1-1】关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是（　　） A．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡 B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态 C．处于热平衡的两个系统内能一定相同 D．处于热平衡的两个系统分子平均动能一定相同 【答案】D 【详解】AB．平衡态是针对某一系统而言的，描述系统状态的参量不只温度一个，还与体积压强有关，当温度不变时，系统不一定处于平衡态；热平衡是两个系统相互影响的最终结果，根据热平衡的定义可知，系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统的温度是相等的，故AB错误； CD．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，两个系统分子平均动能一定相同，但是内能不一定相同，故C错误，D正确。 故选D。 【变式1-1】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、体积都一定达到了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、压强变得一样，但体积仍可变化 【答案】A 【详解】ABD．如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化，A正确，BD错误； C．温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，C错误。 故选A。 题型二：气体的状态参量 【典例1-2】下列说法正确的是（　　） A．只有处于平衡态的系统才有状态参量 B．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统状态变化时，其状态参量都会改变 C．两物体发生热传递时，两系统处于平衡态 D．0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中，冰水混合物处于平衡态 【答案】D 【详解】A．不处于平衡态的系统也有状态参量，A错误； B．状态参量是描述系统状态的物理量，当系统状态变化时，有的状态参量会改变，有的状态参量不变，例如等温变化的过程中，系统的温度不发生变化，B错误； C．两物体发生热传递时，一定存在温度差，两系统不处于平衡态，C错误； D．0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中，因为温度相同，所以冰水混合物处于平衡态，D正确。 故选D。 【变式1-2】如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上静止，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】以缸套为研究对象，有 所以封闭气体的压强 故选C。 热平衡与温度 知识点2 一、热平衡 定义：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫做热平衡。 热平衡性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度。 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。 热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。 二、温度 定义：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量。宏观上表示物体的冷热程度；微观上反映分子热运动的激烈程度。 对温度的理解： 宏观解释：温度是用来表述物体冷热程度的物理量。通常情况下，冷的物体我们说它的温度低，热的物体我们说它的温度高。温度和热平衡状态有着密切的关系，各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们之间发生了热量的传递。经过一定时间以后，各自原先的平衡状态被破坏，热量从高温系统传递给低温系统，并达到一个共同的稳定状态，即新的热平衡状态，热平衡状态通常简称为热平衡。 微观解释：物体的温度有高有低，温度仅由系统内部热运动的状态来决定，分子动理论表明，温度越高，分子做无规则运动的程度越剧烈。物体的温度这一宏观现象所反映出的微观本质是：做热运动的分子具有质量、速度，同时也具有动能。 热平衡的特征：达到热平衡的系统都具有相同的温度。 【易混易错警示】 两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。 题型三：热力学第零定律：热平衡定律 【典例2-1】下列对热平衡的理解，正确的是（　　） A．标准状况下冰水混合物与的水未达到热平衡 B．A、B两系统分别与系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡 C．一个系统处于平衡态时，它与其他系统也就达到了热平衡 D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同 【答案】B 【详解】A．标准状况下冰水混合物的温度为，与的水达到了热平衡，故A错误； B．根据热平衡定律可知，A、B两系统分别与系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡，故B正确； C．热平衡是指两个系统相互接触而传热，经过一段时间后，各自的状态参量不再变化，这两个系统就达到热平衡，故C错误； D．根据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故D错误。 故选B。 【变式2-1】如图所示，一绝热汽缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿汽缸内壁无摩擦滑动，汽缸两侧充有同种气体（可视为理想气体）。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是（　　） A．两侧气体的温度相等 B．右侧气体分子的平均速率大于左侧气体分子的平均速率 C．右侧气体压强大于左侧气体压强 D．汽缸内每个气体分子的动能均相等 【答案】A 【详解】A．由热平衡定律可知，当左右两侧气体达到新的热平衡时，两侧气体温度相等，故A正确； B．温度是分子平均动能的标志，所以两侧气体分子的平均动能相等，由于汽缸两侧充有同种气体，则两侧气体分子的平均速率相等，故B错误； C．当左右两侧气体达到新的热平衡时，右侧气体压强等于左侧气体压强，故C错误； D．两侧气体分子的平均动能相等，但不能说明汽缸内每个气体分子的动能均相等，故D错误。 故选A。 温度计与温标 知识点3 一、温度计 定义：用来测量物体(系统)温度的仪器叫温度计，温度计的种类很多，如水银温度计、金属电阻温度计、气体温度计、热电偶温度计、双金属温度计等。 若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理。 温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。 各种温度计的测温原理： 水银温度计：根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的。 气体温度计：根据气体压强与温度的关系来测量温度的。 热电偶温度计：根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的。 金属电阻温度计：根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的。 双金属温度计：利用热膨胀系数不同的铜和铁制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理测温度的。 二、温标 定义：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。 确定方法：①选择某种具有测温属性的测温物质；②了解测温物质随温度变化的函数关系；③确定温度的零点和分度的方法。 摄氏温标：规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每一等份就是1 ℃，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度，符号为t，单位为℃。 热力学温标：规定摄氏温度的－273.15 ℃为其零值，它的一度大小等于摄氏温度的一度大小，这种表示温度的方法就是热力学温标，也叫开尔文温标．用这种温标表示的温度叫热力学温度，符号为T，单位为开尔文，简称开，符号为K。 三、热力学温度与摄氏温度的比较 公式：T＝t＋273.15 K，一般取T＝t＋273 K．若以T为纵轴，t为横轴，其图像如图所示。 每一开尔文与每一摄氏度的大小相等：设某物体的摄氏温度由t1变到t2，对应的热力学温度分别为T1、T2则有T1＝t1＋273.15 K，T2＝t2＋273.15 K，则ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt。该式的物理意义为：用摄氏度表示的温差等于用开尔文表示的温差，即每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小是相等的，即摄氏温度升高或降低10 ℃与热力学温度升高或降低10 K是一回事。 【易混易错警示】 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。 题型四：热力学温标及其与摄氏温标的换算关系 【典例3-1】关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．27℃相当于301.15K B．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273.15K＋t 【答案】C 【详解】A．根据热力学温度与摄氏温度关系可知 故A错误； B．因为绝对零度不能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度可以取负值，故B错误； C．由热力学温度与摄氏温度关系式 可知 所以温度变化1℃，也就是温度变化1K，故C正确； D．温度由t升至2t，初态温度为,末态温度为，对应的热力学温度升高了t，故D错误。 故选C。 【变式3-1】温度计是生活、生产中常用的测量装置．右图为一简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化．已知A、D间的测量范围为20℃—80℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（    ） A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃ C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃ 【答案】C 【详解】温度计是利用热胀冷缩原理制成的，温度升高时烧瓶内气体膨胀，有色水柱上升；温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，可得A点为80℃，D点为20℃，A、D间刻度均匀分布，每格表示=4℃，则有色水柱下端温度为20℃+3×4℃=32℃，故C正确，ABD错误． 多选题 1．关于热平衡，下列说法正确的是（　　） A．处于热平衡的两个系统内能一定相同 B．标准状态下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡 C．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 D．测量体温的温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡 【答案】CD 【详解】A．处于热平衡的两个系统温度相同，但是内能不一定相同，选项A错误； B．标准状态下冰水混合物的温度为0 ℃，与0 ℃的水达到热平衡，选项B错误； C．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，选项C正确； D．测量体温的温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡，选项D正确。 故选CD。 2．下列有关热平衡的说法，不正确的是（　　） A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B．热平衡定律只能研究三个系统的问题 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 【答案】ABD 【详解】A．处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A错误，符合题意； B．热平衡定律对多个系统也适用，故B错误，符合题意； C．由热平衡的意义可知如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态，故C正确，不符合题意； D．温度相同是热平衡的标志，故D错误，符合题意。故选ABD。 3．下列说法正确的是（　　） A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 【答案】BCD 【详解】AC．热平衡的系统都具有相同的状态参量，即温度，A错误；C正确； BD．由热平衡定律可知，若物体与A处于热平衡，它同时也与B处于热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，BD正确。 故选BCD。 4．如图所示，左右两管水银面一样高，左右两管的水银面分别在管壁A点和B点位置，两管下面用橡皮管连接，则下列说法中正确的是（　　） A．在右管向上提的过程中，右管水银面将高于管壁B点 B．在右管向上提的过程中，右管水银面将低于管壁B点 C．在右管向下移的过程中，右管水银面将高于管壁B点 D．在右管向下移的过程中，左管水银面将低于管壁A点 【答案】BCD 【详解】AB．原来左管上方气体压强等于大气压，在右管向上提的过程中，如果右管水银面仍在B点，取软管最低点分析，则右侧的压强大，则水银向左移动，所以左管的液面上升，右管的水银面将低于管壁B点，故A错误，B正确； CD．在右管下移过程中，如果右管水银面仍在B点，取软管最低点分析，左侧的压强大，则水银向右移动，所以左管液面下降，左管的水银面将低于管壁A点；右管的水银面将高于管壁B点，故CD正确。 故选BCD。 5．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为60°，A支管中有一段长为h=8cm的水银柱保持静止。已知大气压强为p0=76cmHg，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比管外水银面高4cm B．B管内水银面比管外水银面低4cm C．管内封闭气体的压强为68cmHg D．管内封闭气体的压强为72cmHg 【答案】AD 【详解】以A管中的水银为研究对象，则有 所以B管内压强为 且B管内封闭气体的压强比大气压强小，B管内水银面比管外水银面高 故选AD。 6．有关温标的说法正确的是（　　） A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D．热力学温标是从理论上规定的 【答案】AD 【详解】AB．温标是温度的测量方法，不同温标下，同一温度在数值表示上可能不同，故A正确，B错误； CD．热力学温标是从理论上规定的，故C错误，D正确。 故选AD。 7．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法 B．水的沸点为，用热力学温度表示即为373.15 K C．水从升高到，用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 K D．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度由T升到2T 【答案】ABC 【详解】A．温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，故A正确； BCD．根据 可知，相当于热力学温度373.15 K，水从升高到，即从273.15 K升高到373.15 K；温度由摄氏温度t升高到2t，对应的热力学温度从T=t＋273.15 K升高到2t＋273.15 K，故BC正确，D错误。 故选ABC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2.1 温度和温标（四大题型） 知识点1 平衡态和状态参量 知识点2 热平衡与温度 知识点3 温度计和温标 题型一：平衡态和状态参量 题型二：气体的状态参量 题型三：热力学第零定律：热平衡定律 题型四：热力学温标及其与摄氏温标的换算关系 作业 巩固训练 平衡态和状态参量 知识点1 一、状态参量 1、系统 系统：在物理学中，把所研究的对象称为系统。 热力学系统：由大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统。 外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。 2、状态参量 状态参量：用来描述系统状态的物理量，常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等。 二、平衡态 定义：对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的稳定状态，这种状态叫平衡态。 特征：系统的所有性质都不随时间变化。例如把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样。 【易混易错警示】 在没有外界影响的情况下，系统内各部分的状态参量达到的稳定状态。 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，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化。 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的状态。 题型一：平衡态和状态参量 【典例1-1】关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是（　　） A．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡 B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态 C．处于热平衡的两个系统内能一定相同 D．处于热平衡的两个系统分子平均动能一定相同 【变式1-1】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、体积都一定达到了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、压强变得一样，但体积仍可变化 题型二：气体的状态参量 【典例1-2】下列说法正确的是（　　） A．只有处于平衡态的系统才有状态参量 B．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统状态变化时，其状态参量都会改变 C．两物体发生热传递时，两系统处于平衡态 D．0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中，冰水混合物处于平衡态 【变式1-2】如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上静止，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为（　　） A． B． C． D． 热平衡与温度 知识点2 一、热平衡 定义：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫做热平衡。 热平衡性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度。 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。 热平衡定律又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据．因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体温度时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。 二、温度 定义：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量。宏观上表示物体的冷热程度；微观上反映分子热运动的激烈程度。 对温度的理解： 宏观解释：温度是用来表述物体冷热程度的物理量。通常情况下，冷的物体我们说它的温度低，热的物体我们说它的温度高。温度和热平衡状态有着密切的关系，各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们之间发生了热量的传递。经过一定时间以后，各自原先的平衡状态被破坏，热量从高温系统传递给低温系统，并达到一个共同的稳定状态，即新的热平衡状态，热平衡状态通常简称为热平衡。 微观解释：物体的温度有高有低，温度仅由系统内部热运动的状态来决定，分子动理论表明，温度越高，分子做无规则运动的程度越剧烈。物体的温度这一宏观现象所反映出的微观本质是：做热运动的分子具有质量、速度，同时也具有动能。 热平衡的特征：达到热平衡的系统都具有相同的温度。 【易混易错警示】 两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化。因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统。因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。 题型三：热力学第零定律：热平衡定律 【典例2-1】下列对热平衡的理解，正确的是（　　） A．标准状况下冰水混合物与的水未达到热平衡 B．A、B两系统分别与系统达到热平衡，则A、B两系统也达到了热平衡 C．一个系统处于平衡态时，它与其他系统也就达到了热平衡 D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同 【变式2-1】如图所示，一绝热汽缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿汽缸内壁无摩擦滑动，汽缸两侧充有同种气体（可视为理想气体）。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是（　　） A．两侧气体的温度相等 B．右侧气体分子的平均速率大于左侧气体分子的平均速率 C．右侧气体压强大于左侧气体压强 D．汽缸内每个气体分子的动能均相等 温度计与温标 知识点3 一、温度计 定义：用来测量物体(系统)温度的仪器叫温度计，温度计的种类很多，如水银温度计、金属电阻温度计、气体温度计、热电偶温度计、双金属温度计等。 若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原理。 温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。 各种温度计的测温原理： 水银温度计：根据水银热胀冷缩的性质来测量温度的。 气体温度计：根据气体压强与温度的关系来测量温度的。 热电偶温度计：根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的。 金属电阻温度计：根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的。 双金属温度计：利用热膨胀系数不同的铜和铁制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理测温度的。 二、温标 定义：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。 确定方法：①选择某种具有测温属性的测温物质；②了解测温物质随温度变化的函数关系；③确定温度的零点和分度的方法。 摄氏温标：规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃，水的沸点为100 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每一等份就是1 ℃，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度，符号为t，单位为℃。 热力学温标：规定摄氏温度的－273.15 ℃为其零值，它的一度大小等于摄氏温度的一度大小，这种表示温度的方法就是热力学温标，也叫开尔文温标．用这种温标表示的温度叫热力学温度，符号为T，单位为开尔文，简称开，符号为K。 三、热力学温度与摄氏温度的比较 公式：T＝t＋273.15 K，一般取T＝t＋273 K．若以T为纵轴，t为横轴，其图像如图所示。 每一开尔文与每一摄氏度的大小相等：设某物体的摄氏温度由t1变到t2，对应的热力学温度分别为T1、T2则有T1＝t1＋273.15 K，T2＝t2＋273.15 K，则ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt。该式的物理意义为：用摄氏度表示的温差等于用开尔文表示的温差，即每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小是相等的，即摄氏温度升高或降低10 ℃与热力学温度升高或降低10 K是一回事。 【易混易错警示】 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。 题型四：热力学温标及其与摄氏温标的换算关系 【典例3-1】关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．27℃相当于301.15K B．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273.15K＋t 【变式3-1】温度计是生活、生产中常用的测量装置．右图为一简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化．已知A、D间的测量范围为20℃—80℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（    ） A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃ C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃ 多选题 1．关于热平衡，下列说法正确的是（　　） A．处于热平衡的两个系统内能一定相同 B．标准状态下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡 C．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 D．测量体温的温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡 2．下列有关热平衡的说法，不正确的是（　　） A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B．热平衡定律只能研究三个系统的问题 C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态 D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 3．下列说法正确的是（　　） A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量 B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 4．如图所示，左右两管水银面一样高，左右两管的水银面分别在管壁A点和B点位置，两管下面用橡皮管连接，则下列说法中正确的是（　　） A．在右管向上提的过程中，右管水银面将高于管壁B点 B．在右管向上提的过程中，右管水银面将低于管壁B点 C．在右管向下移的过程中，右管水银面将高于管壁B点 D．在右管向下移的过程中，左管水银面将低于管壁A点 5．如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为60°，A支管中有一段长为h=8cm的水银柱保持静止。已知大气压强为p0=76cmHg，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比管外水银面高4cm B．B管内水银面比管外水银面低4cm C．管内封闭气体的压强为68cmHg D．管内封闭气体的压强为72cmHg 6．有关温标的说法正确的是（　　） A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的 B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据 D．热力学温标是从理论上规定的 7．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法 B．水的沸点为，用热力学温度表示即为373.15 K C．水从升高到，用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 K D．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度由T升到2T / 学科网（北京）股份有限公司 $$