2.1 温度和温标 讲义-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

本讲义聚焦“温度和温标”核心知识点，系统梳理热平衡定律、温度的物理意义、热力学温标与摄氏温标的关系，以及平衡态与热平衡的区别和联系，构建从基础概念到实际应用的完整学习支架。 资料通过“基础回顾+必备知识”分层呈现，结合表格对比平衡态与热平衡培养科学思维，例题与课时精练覆盖概念辨析（如热平衡条件）和实际应用（如简易温度计原理）提升科学探究能力，课中辅助教师系统授课，课后助力学生查漏补缺。

2.1 温度和温标 【基础回顾】 一、热平衡与温度 1．热平衡：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，这种平衡叫作热平衡． 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定处于热平衡． 3．温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量． 4．热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度． 二、温度计与温标 1．确定一个温标的方法 (1)选择一种测温物质． (2)了解测温物质用以测温的某种性质． (3)确定温度的零点和分度的方法． 2．热力学温度T与摄氏温度t (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 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃. (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K. (3)摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K. 【必备知识】 1．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，表现为系统不受外界的影响，系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。 2．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。 3.决定两个系统是否达到热平衡的最主要参量是温度。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低，这也是温度计测温原理。 4.平衡态与热平衡的区别和联系 平衡态 热平衡 区别 研究对象 一个系统 两个接触的系统 判断依据 系统不受外界影响，状态参量不变 两个系统的温度相同　 联系 处于热平衡的两个系统都处于平衡态 题型1 热平衡与温度 【例题精讲】 1．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动反映了悬浮颗粒分子的无规则运动 B．物体的温度是它的分子热运动动能大小的标志 C．用打气筒打气比较费力，说明分子间存在斥力 D．达到热平衡的系统具有相同的温度 【答案】D 【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，故B错误； C、用打气筒打气比较费力，是因为气筒内压强增大，与分子间的作用力无关，故C错误； D、热平衡的标志就是两个系统的温度相等，所以达到热平衡的系统具有相同的温度，故D正确。 故选：D。 2．下列说法中正确的是（　　） A．阳光下的灰尘所做的运动，是布朗运动 B．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 C．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 【答案】B 【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，微粒是用肉眼观察不到的，一个是灰尘太大，另一个灰尘的运动是重力和大气共同作用的结果，所以灰尘所做的运动不是布朗运动，故A错误； B、温度降低，分子对器壁的平均撞击力减小，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必增加，要通过减小容器的体积来实现，故B正确； C、气体分子的平均动能增大，说明温度升高，气体的压强还与体积有关，即单位体积内的分子数有关，所以气体的压强不一定增大，故C错误； D、气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但气体的压强还与气体分子与器壁碰撞的次数有关，所以气体压强不一定增大，故D错误。 故选：B。 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．温度是物体分子热运动的平均动能的标志 C．分子间的作用力总是随着分子间距增大而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小 【答案】B 【解答】解：A.布朗运动是固体微粒的无规则运动，间接反映液体分子的无规则运动，故A错误 B，温度衡量分子的热运动快慢，是物体分子热运动的平均动能的标志，故B正确； C.分子间的作用力在0～r0，随着分子间距增大而逐渐减小，在r0～10r0，分子力随着分子间距增大先增大后减小，故C错误； D.当分子力表现为斥力时，分子距离为0～r0，随分子间距离的减小分子力做负功，分子势能逐渐增大，故D错误。 故选：B。 4．下列说法中正确的是（　　） A．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大 B．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度 C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 D．电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行 【答案】B 【解答】解：A、理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率有关，频率越高，发射电磁波的本领越大，故A错误； B、温度是否相等是两个系统是否达到热平衡的标志，因此达到热平衡的系统一定具有相同的温度，故B正确； C、在电磁波谱中，无线电波的波长最长，最容易发生衍射现象的是无线电波，故C错误； D、电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，故D错误。 故选：B。 5．下列说法中正确的是（　　） A．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度 B．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大 C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 D．电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器的容抗就越大 【答案】A 【解答】解：A．若组成单个系统的各部分之间没有热量的传递，且与外界也没有热量的传递，则系统处于热平衡。这时系统内各部分温度相等且等于外界温度。所以温度是否相等是两个系统是否达到热平衡的标志，因此达到热平衡的系统一定具有相同的温度，故A正确； B．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率有关，频率越高，发射电磁波的本领越大，故B错误； C．能发生明显衍射的条件是：波长与障碍物或孔的尺寸相比，波长与障碍物或孔尺寸差不多或者比波长大；在电磁波谱中，无线电波的波长最长，最容易发生衍射现象的是无线电波，故C错误； D．容抗的表达式是：xC，可知电容器的电容C越大，交流的频率f越高，容抗越小，故D错误。 故选：A。 6．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 D．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离 E．土壤里有很多毛细管，若要防止把地下的水分沿着它们引到地表，可将地面的土壤锄松 【答案】CDE 【解答】解：A、气体的内能等于气体内所有气体分子的动能和分子势能之和，但不包括气体分子的重力势能，故A错误； B、同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如煤炭与金刚石，故B错误； C、根据热平衡定律，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故C正确； D、由气体的摩尔质量和气体的密度，由公式可估算出摩尔体积，再根据阿伏加德罗常数，由公式可以估算出单个理想气体分子所占的平均体积，把气体分子所占的体积看作立方体，由进而估算出理想气体分子间的平均距离，故D正确； D、将地面的土壤锄松，破坏了毛细管，可以减小沿着它们引到地表，减少土地下的水分蒸发，故E正确； 故选：CDE。 7．（多选）下列说法正确的是（　　） A．目前实验室内所能达到的最低温度为﹣273.15℃，即绝对零度 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．热平衡定律为：当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于热平衡状态 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动 【答案】CD 【解答】解：A、绝对零度是宇宙温度的下限，是理论上所能达到的最低温度，在实验室内是达不到的，故A错误； B、温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，故B错误； C、热平衡定律为：当两个物体都与另一物体达到热平衡时，则这两个物体之间也会处于热平衡状态，故C正确； D、扩散现象说明分子之间存在空隙，也说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。 故选：CD。 题型2 温度计与温标 【例题精讲】 1．下列说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B．热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C．热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D．0℃的物体内能为0 【答案】C 【解答】解：A．达到热平衡的物体温度相同，但内能由质量、材料、体积等因素共同决定，温度相同并不保证内能相等。例如，相同温度的一杯水和一桶水内能不同，故A错误； B．热力学温度与摄氏温度的换算关系为 T（K）＝t（℃）+273.15，故B错误； C．热力学温标与摄氏温标的刻度间隔相同，即温度变化量ΔT＝1K与Δt＝1℃大小相等，故C正确； D．内能由所有的分子动能和分子势能之和，0℃（273.15K）时分子仍有热运动，有分子动能，所以内能不为零，故D错误。 故选：C。 2．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法错误的是（　　） A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B．0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K C．温度升高了1℃就是升高了1K D．热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较 【答案】D 【解答】解：A、热力学温度的单位“K”是国际单位制中七个基本单位之一，故A正确； B、根据T＝t+273.15K，知，当t＝0℃时T≈273K，故B正确； C、由T＝t+273.15K，得ΔT＝Δt，则知温度升高了1℃就是升高了1K，故C正确； D、热力学温度和摄氏温度的温标不同，但是两者大小关系为T＝t+273.15K，可以进行转换，所以两者表示的温度可以换算单位之后进行比较，故D错误。 本题选择错误的，故选：D。 3．图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该电阻做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　） A．该电阻R与热力学温度T是线性关系 B．温度与电流是线性关系 C．温度越高，电源的总功率越大 D．tA与tB相比，tB应标在电流较大的刻度上 【答案】A 【解答】解：A．由图甲R﹣t图像可得：R＝R0+kt 根据热力学温度与摄氏度的关系有：T＝t+273.15 联立可得：R＝（R0﹣273.15k）+kT，故可知该电阻R与热力学温度T是线性关系，故A正确； B．根据闭合电路欧姆定律得： 进而可得： 结合A项求得的R﹣t关系式，可得： 解得：，故可知温度与电流是非线性关系，故B错误； C．由图甲R﹣t图像可知，温度t越高，电阻R的阻值越大，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流越小，根据P＝IE可知，电源的总功率越小，故C错误； D．由甲图可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律可知，对应电路中的电流较大，则tA应标在电流较大的刻度上，故D错误。 故选：A。 4．下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动 B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故 C．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃ D．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动 【答案】D 【解答】解：A．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，故A错误； B．用手捏面包，面包体积会缩小，是面粉颗粒之间的空隙的减小，不是分子间间距减小的缘故，故B错误； C．热力学温度是把﹣273.15℃定义为0K，且1℃＝1K，因此每小格的大小是相同的，故C错误； D．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，是扩散现象，扩散现象说明酒精分子在做无规则的运动，故D正确。 故选：D。 5．关于温度下列说法中正确的是（　　） A．0K即0℃ B．分子运动越剧烈，分子的温度越高 C．温度是分子热运动剧烈程度的反映 D．温度越高的物体分子的动能一定越大 【答案】C 【解答】解：A、0K是绝对零度，是一切低温的极限，为﹣273.15℃，故A错误； B、温度是宏观概念，对单个分子是无意义的，故不能说分子运动越剧烈，“分子的温度”越高，而应该是：分子的热运动越剧烈，分子构成的物体的温度越高，故B错误； C、温度是分子热运动剧烈程度的反映，是分子平均动能的标志，故C正确； D、温度越高的物体，分子的热运动越剧烈，分子的平均动越大，但并不是每个分子的动能越大，故D错误； 故选：C。 6．（多选）下列关于热力学温度的说法中正确的是（　　） A．﹣33℃＝240K B．温度变化1℃，也就是温度变化1K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了t+273K 【答案】AB 【解答】解：A．由于T＝273K+t，可知，﹣33℃相当于240K，故A正确； B．由T＝273K+t可知ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变化1℃，也就是温度变化1K，故B正确； C．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C错误； D．初态温度为273K+t，末态温度为273K+2t，热力学温度也升高了t，故D错误。 故选：AB。 7．（多选）严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（　　） A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出温度计的示数 B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数 C．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度4K D．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度277.15K 【答案】BD 【解答】解：AB.要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数，但因隔着冰无法直接读数，把温度计取出来，显示的也不再是原热平衡状态下的温度，故A错误，B正确； CD．根据T＝t+273.15K＝4+273.15K＝277.15K，故C错误，D正确。 故选：BD。 课时精练 1．下列属于国际单位制中单位的是（　　） A．欧姆（Ω） B．电子伏特（eV） C．摄氏度（℃） D．克（g） 【答案】A 【解答】解：根据国际单位制的内容可知，欧姆为国际单位制中的单位，在国际单位制中，能量单位是焦耳，温度单位是开尔文，质量单位是千克，故电子伏特、摄氏度、克均不是国际单位制中的单位，故A正确，BCD错误。 故选：A。 2．下列说法正确的是（　　） A．处于热平衡的两个物体内能一定相等 B．处于热平衡的两个物体分子平均动能一定相等 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 【答案】B 【解答】解：AB．处于热平衡的两个物体的温度相等，温度是分子平均动能的标志，因此分子平均动能相等，但内能不一定相同，故A错误，B正确； C．系统内各部分状态参量，包括温度、压强、体积等，能够达到稳定的状态叫做平衡态，是热力学范畴，当系统所受合外力不为零时，只要系统内各部分状态参量能够达到稳定的状态，也能处于平衡态，故C错误； D．处于平衡态的系统温度不变，分子的平均动能不变，并不是所有的分子的动能都相同，故D错误。 故选：B。 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的分子的运动 B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力 C．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，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作内能 D．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 【答案】D 【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，不是液体分子的运动也不是固体颗粒的分子的运动，故A错误； B、气体分子间的距离很大，分子力可以忽略，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强，故B错误； C、如果两个系统处于热平衡时，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，故C错误； D、气体的摩尔体积 每个分子占据的空间体积为 分子的平均间距为 故D正确。 故选：D。 4．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．温度升高3℃，在热力学温标升高276.15K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等 【答案】D 【解答】解：A、温标，温度的“标尺“﹣﹣依据温标就是测量一定的标准划分的温度标志，就象测量物体的长度要用长度标尺﹣﹣“长标“一样，是一种人为的规定，或者叫做一种单位制。分华氏温标、绝对温标、摄氏温标。而温度表示的是物体的冷热程度，所以温度与温标不是一回事。故A错误； B、热力学温度不可以取负值。故B错误； C、热力学温标的分度与摄氏温标的分度是相等的，所以温度升高3℃，在热力学温标升高3 K．故C错误； D、热力学温标的分度与摄氏温标的分度是相等的，即热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等。故D正确。 故选：D。 5．某气体初始温度为27℃，升高了20℃。该过程用热力学温标表示，气体初温和升温值分别为（　　） A．27K，20K B．300K，293K C．27K，293K D．300K，20K 【答案】D 【解答】解：气体初始温度为27℃，摄氏度与热力学温度的关系T＝t+273．气体初始温度用热力学温标表示为T＝t+273＝300K。 Δt＝20℃＝20K；故D正确，ABC错误。 故选：D。 6．关于温度和温标的说法正确的是（　　） A．绝对零度是可以达到的 B．在国际单位制中，温度的单位是“℃” C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276K D．甲、乙两个系统达到热平衡是因为他们的温度相同 【答案】D 【解答】解：A、热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到，故A错误； B、在国际单位制中温度的单位是K，故B错误； C、热力学温度的每1K大小和摄氏温度的每1℃的大小相同，摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高3K，故C错误； D、两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，所以甲、乙两个系统达到热平衡是因为他们的温度相同，故D正确； 故选：D。 7．上海某天的最高温度为33℃，最低为22℃，用热力学温标来表示上海这一天的最高温度和最大温差分别为（　　） A．33K；11K B．306K；11K C．33K；295K D．306K；295K 【答案】B 【解答】解：用热力学温标来表示，最高温度和最低温度分别为T1＝273+t1＝（273+33）K＝306K，T2＝273+t2＝（273+22）K＝295K 最大温差为：ΔT＝T1﹣T2＝306K﹣295K＝11K，故B正确，ACD错误。 故选：B。 8．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、丙物体温度不相等，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 【答案】B 【解答】解：A．标准状况下冰水混合物的温度为0℃，与0℃的水达到了热平衡，故A错误； B．根据热平衡定律，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，故B正确； C．甲、乙、丙物体温度不相等，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，此时乙、丙与甲的温度不一定相等，所以甲、丙不一定是处于热平衡的，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。 9．（多选）有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开，再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则（　　） A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态 B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态 C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡 D．乙、丙两物体一定达到了热平衡 【答案】AD 【解答】解：AB、乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，故A正确，B错误； CD、甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，乙、丙两物体达到了热平衡，故C错误，D正确。 故选：AD。 10．（多选）下列关于热力学温度的说法中，正确的是（　　） A．﹣136℃比136K温度高 B．0℃等于273.15K C．1℃就是1K D．升高1℃就是升高274.15K 【答案】AB 【解答】解：ABC．根据热力学温度和摄氏温度的关系有 T＝t+273.15（K） 可知 ﹣136℃＝﹣136℃+273.15（K）＝137.15（K） 0℃＝0℃+273.15（K）＝273.15（K） 1℃＝1℃+273.15（K）＝274.15（K） 故AB正确，C错误； D．根据热力学温度和摄氏温度的关系有 T＝t+273.15（K） 可知ΔT＝Δt 故升高1℃就是升高1K，故D错误。 故选：AB。 11．（多选）关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．27℃相当于300.15K 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】AC 【解答】解：A、根据T＝273.15（K）+t，27℃相当于300.15K，故A正确； B、绝对零度是低温的极限，表示分子热运动停止，不可能达到，热力学温度不可能有负值，故B错误； CD、T＝273.15（K）+t，热力学温度每升高1K和摄氏温度每升高1℃对应的温度变化是相同的，温度变化1℃，也就是温度变化1K，温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了t，故C正确，D错误。 故选：AC。 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 温度和温标 【基础回顾】 一、热平衡与温度 1．热平衡：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，这种平衡叫作热平衡． 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定处于热平衡． 3．温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量． 4．热平衡的性质：达到热平衡的系统都具有相同的温度． 二、温度计与温标 1．确定一个温标的方法 (1)选择一种测温物质． (2)了解测温物质用以测温的某种性质． (3)确定温度的零点和分度的方法． 2．热力学温度T与摄氏温度t (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 ℃，在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份，每份算做1 ℃. (2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号T表示，单位是开尔文，符号为K. (3)摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K. 【必备知识】 1．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，表现为系统不受外界的影响，系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。 2．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。 3.决定两个系统是否达到热平衡的最主要参量是温度。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低，这也是温度计测温原理。 4.平衡态与热平衡的区别和联系 平衡态 热平衡 区别 研究对象 一个系统 两个接触的系统 判断依据 系统不受外界影响，状态参量不变 两个系统的温度相同　 联系 处于热平衡的两个系统都处于平衡态 题型1 热平衡与温度 【例题精讲】 1．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动反映了悬浮颗粒分子的无规则运动 B．物体的温度是它的分子热运动动能大小的标志 C．用打气筒打气比较费力，说明分子间存在斥力 D．达到热平衡的系统具有相同的温度 2．下列说法中正确的是（　　） A．阳光下的灰尘所做的运动，是布朗运动 B．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 C．气体分子的平均动能增大，气体的压强一定增大 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．温度是物体分子热运动的平均动能的标志 C．分子间的作用力总是随着分子间距增大而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小 4．下列说法中正确的是（　　） A．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大 B．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度 C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 D．电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行 5．下列说法中正确的是（　　） A．达到热平衡的热力学系统具有相同的温度 B．振荡频率越低，振荡电路发射电磁波的本领越大 C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 D．电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器的容抗就越大 6．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 D．知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离 E．土壤里有很多毛细管，若要防止把地下的水分沿着它们引到地表，可将地面的土壤锄松 7．（多选）下列说法正确的是（　　） A．目前实验室内所能达到的最低温度为﹣273.15℃，即绝对零度 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．热平衡定律为：当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于热平衡状态 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动 题型2 温度计与温标 【例题精讲】 1．下列说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B．热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C．热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D．0℃的物体内能为0 2．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法错误的是（　　） A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B．0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K C．温度升高了1℃就是升高了1K D．热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较 3．图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该电阻做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　） A．该电阻R与热力学温度T是线性关系 B．温度与电流是线性关系 C．温度越高，电源的总功率越大 D．tA与tB相比，tB应标在电流较大的刻度上 4．下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动 B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故 C．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃ D．打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动 5．关于温度下列说法中正确的是（　　） A．0K即0℃ B．分子运动越剧烈，分子的温度越高 C．温度是分子热运动剧烈程度的反映 D．温度越高的物体分子的动能一定越大 6．（多选）下列关于热力学温度的说法中正确的是（　　） A．﹣33℃＝240K B．温度变化1℃，也就是温度变化1K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了t+273K 7．（多选）严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是（　　） A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出温度计的示数 B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数 C．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度4K D．若温度计显示的示数为摄氏温度4℃，即热力学温度277.15K 课时精练 1．下列属于国际单位制中单位的是（　　） A．欧姆（Ω） B．电子伏特（eV） C．摄氏度（℃） D．克（g） 2．下列说法正确的是（　　） A．处于热平衡的两个物体内能一定相等 B．处于热平衡的两个物体分子平均动能一定相等 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 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的分子的运动 B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力 C．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，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作内能 D．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该气体分子之间的平均距离可以表示为 4．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．温度升高3℃，在热力学温标升高276.15K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等 5．某气体初始温度为27℃，升高了20℃。该过程用热力学温标表示，气体初温和升温值分别为（　　） A．27K，20K B．300K，293K C．27K，293K D．300K，20K 6．关于温度和温标的说法正确的是（　　） A．绝对零度是可以达到的 B．在国际单位制中，温度的单位是“℃” C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276K D．甲、乙两个系统达到热平衡是因为他们的温度相同 7．上海某天的最高温度为33℃，最低为22℃，用热力学温标来表示上海这一天的最高温度和最大温差分别为（　　） A．33K；11K B．306K；11K C．33K；295K D．306K；295K 8．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、丙物体温度不相等，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 9．（多选）有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触较长一段时间后分开，再将乙和丙接触较长一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时有传热，不接触时与外界没有传热，则（　　） A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态 B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态 C．乙、丙两物体都和甲达到了热平衡 D．乙、丙两物体一定达到了热平衡 10．（多选）下列关于热力学温度的说法中，正确的是（　　） A．﹣136℃比136K温度高 B．0℃等于273.15K C．1℃就是1K D．升高1℃就是升高274.15K 11．（多选）关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．27℃相当于300.15K 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 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $