课时2.1 温度和温标-2024-2025学年高中物理分层同步作业练习专题教案（人教版2019选择性必修第三册）

第二章  气体、固体和液体

课时2.1  温度和温标

 

1. 知道什么是状态参量，知道热平衡的概念。
2. 理解热平衡定律及温度的意义，体会生活中的热平衡现象。
3. 理解温标、热力学温度的意义，掌握摄氏温度与热力学温度的区别与联系。

 

（一）状态参量与平衡态

1. 状态参量

(1) 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，简称系统。

(2) 状态参量

在热学中，用来确定系统状态的物理量叫作系统的状态参量。气体的状态参量通常指的是温度、压强和体积。

 

2. 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，系统的这种状态叫作平衡态。

 

（二）热平衡与温度

1. 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，这个结论称为热平衡定律（热力学第零定律）。

 

2. 温度

当两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一共同的热学性质的物理量叫作温度。达到热平衡的系统具有相同的温度。

 

（三）温度计与温标

1. 温标

确定一个温标时首先要选择一种测温物质，根据这种物质的某个特性来制造温度计；其次还要

确定温度的零点和分度的方法。

 

2. 摄氏温度与热力学温度

	定义	换算关系
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℃	，粗略表示：
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，符号是K

 

考点  平衡态与热平衡（易错易混）

1. 平衡态的理解

(1) 平衡态的特点：系统温度、压强、体积不发生变化。

(2) 热力学的平衡态是一种动态平衡。在平衡态下，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，表现为系统的状态参量不随时间变化。

(3) 平衡态是一种理想情况。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态的微小变化。

 

2. 热平衡的理解

(1) 只要两个系统在接触时它们的状态参量不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的。

(2) 决定两个系统是否达到了热平衡的物理量是温度。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度，或者说，具有相同温度的系统达到了热平衡。

 

3. 平衡态与热平衡概念的区别

研究 对象	(1) 平衡态是对某一系统而言的。 (2) 热平衡是对两个接触的系统而言的
状态 性质	(1) 达到热平衡的两个系统都处于平衡态，两个都处于平衡态的系统之间不一定已经达到热平衡。 (2) 分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡
判断 依据	(1) 系统不受外界影响，状态参量不变，则该系统处于平衡态。 (2) 两个系统的温度相同，则这两个系统处于热平衡

 

考点  热平衡与温度的关系（疑难点）

(1)“温度”含义的两种说法

宏观 角度	温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的
热平衡	温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时，存在一个

角度	数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性

 

(2) 各自处于平衡态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到热平衡。

 

 

基础过关练

题组一　状态参量与平衡态

1.(2024吉林白城月考)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，它们组成的系统处于平衡态

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

 

2.(2024山西大同月考)下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是  (　　)

A.开空调1 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时，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

 

题组二　热平衡与温度

3.(2024江苏镇江期末)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0 ℃的水未达到热平衡

B.A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡

C.甲、乙、丙物体温度不相同，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的

D.热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同

 

4.(2024云南昆明期中)下列说法正确的是  (　　)

A.处于热平衡的两个物体内能一定相同

B.处于热平衡的两个物体分子平均动能一定相同

C.处于平衡态的系统所受外力的合力为零

D.处于平衡态的系统内所有分子的动能相同

 

题组三　温度计与温标