内容正文:
2.1温度和温标
精讲考点
考点一 状态参量与平衡态 1
考点二 热平衡与温度 4
考点三 温度计与温标 7
考点一 状态参量与平衡态
考点精讲
1.热力学系统和外界
(1)热力学系统:由大量分子组成的系统叫作热力学系统,简称系统。
(2)外界:系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。
2.状态参量:在热学中,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。
(1)体积V:系统的几何参量,它可以确定系统的空间范围。
(2)压强p:系统的力学参量,它可以描述系统的力学性质。
(3)温度T:系统的热学参量,它可以确定系统的冷热程度。
3.平衡态:一个热力学系统,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。
【重点突破】
1.平衡态的理解
(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同,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。
(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)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统,只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,那么这两个系统原来是处于热平衡的。
(4)平衡态不是热平衡:平衡态是对某一系统而言的,是系统的状态,热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。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,两个系统便达到了热平衡。
【例1】(25-26高二下·全国·课后作业)关于系统的状态参量,下列说法正确的是( )
A.描述物体的运动状态可以用压强等参量 B.描述系统的力学性质可以用压强来描述
C.描述气体的性质可用温度、体积等参量 D.温度能描述系统的热学性质
【例2】(24-25高二下·河南三门峡·期末)如图所示,有一粗细均匀的形玻璃管竖直静止放置,左管内封有一段长的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75cmHg,此时左管气体的压强为( )
A. B. C. D.
【例3】(2025·陕西汉中·三模)有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上(如图所示),在下滑过程中被封闭气体的压强(设大气压强为)为( )
A.70cmHg B.76cmHg C.78cmHg D.80cmHg
【例4】(24-25高二下·全国·课后作业)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.
【例5】(21-22高一下·上海·期末)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
考点二 热平衡与温度
考点精讲
1.热平衡:如果两个系统相互接触而传热,这两个系统的状态参量将会互相影响而分别_改变_。经过一段时间,各自的状态参量不再变化了,即这两个系统达到了_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.温标:定量描述_温度_的方法。
(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 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成_100_等份,每一份算作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_温度。
(3)摄氏温度与热力学温度
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℃
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_,符号为K
换算关系
T=_t+273.15_K_
注意:变化1 ℃与变化1 K是相等的。
4.温度:处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”,即_温度_。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。
【重点突破】
1.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
2.热平衡定律的意义
决定两个系统是否达到了热平衡的参量是温度。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。
【例6】(25-26高二下·全国·课后作业)关于热平衡,下列说法正确的是( )
A.热平衡就是平衡态
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
【例7】(24-25高二下·吉林长春·月考)下列处于平衡态的是( )
A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐
C.突然被压缩的气体
D.开空调2min内教室内的气体
【例8】(24-25高二下·江苏·月考)东北寒冷的冬季,一汽车进入有暖气的车库,一段时间后,轮胎内气体与室内气体达到热平衡,则( )
A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的内能
B.热平衡时,轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大
C.室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大
D.热平衡后,轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大
【例9】(24-25高二下·全国·课后作业)下列处于平衡态的是( )
A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B.冰水混合物处于0℃环境中
C.突然被压缩的气体
D.开空调2min内教室内的气体
【例10】(24-25高二下·全国·课后作业)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
考点三 温度计与温标
考点精讲
1.确定一个温标的方法
(1)选择一种测温物质。
(2)确定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,每份算作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作热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一,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。
3.温度计
名称
原理
水银温度计
根据水银的_热胀冷缩_的性质来测量温度
金属电阻温度计
根据金属铂的_电阻_随温度的变化来测量温度
气体温度计
根据气体_压强_随温度的变化来测量温度
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
【重点突破】
温度计与温标
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。
热平衡角度
温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出,两个系统相互处于热平衡时,存在一个数值相等的物理量,这个物理量就是温度,这样的定义更具有科学性。
2.温标
(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。
(2)温标要素:第一,选择某种具有测温属性的测温物质;第二,了解测温物质随温度变化的函数关系;第三,确定温度零点和分度的方法。
摄氏温标
热力学温标
提出者
摄氏萨斯和施勒默尔
英国物理学家开尔文
零度的
规定
一个标准大气压下冰水混合物的温度
-273.15 ℃
温度名称
摄氏温度
热力学温度
温度符号
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
单位符号
℃
K
关系
(1)T=t+273.15 K,粗略表示:T=t+273 K
(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
(3)温度的两种数值表示法:摄氏温标和热力学温标
【例11】(25-26高二下·全国·课后作业)下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是( )
A.热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标
B.摄氏温度由t升高到,对应的热力学温度升高
C.热力学温度与摄氏温度无法比较
D.热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的
【例12】(25-26高二下·全国·课后作业)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A.-33℃与240.15K表示不同的温度
B.摄氏温度与热力学温度都不可能取负值
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(273.15+t)K
【例13】(25-26高二下·全国·随堂练习)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.摄氏温度升高3℃,在热力学温标中温度升高276.15K
D.热力学温度升高3K,摄氏温度升高3℃
【例14】(24-25高二下·全国·课后作业)气体初始温度为27℃,升高了20℃。用热力学温标表示为( )
A.初始温度为27K,升高了20K
B.初始温度为300.15K,升高了20K
C.初始温度为27K,升高了293.15K
D.初始温度为300.15K,升高了293.15K
【例15】(25-26高二下·全国·课前预习)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,每份算作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______。用符号T表示,单位是______,符号为K。
③摄氏温度与热力学温度的关系为T=______K。
(3)北京时间2016年8月6日是第31届里约奥运会开幕的日子,中央电视台播报天气预报,里约的最高气温是38 ℃,它是______K,我国在研究超导问题方面走在世界前列,我国科学家发现某种超导材料的临界温度是90 K,它是______℃。
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2.1温度和温标
精讲考点
考点一 状态参量与平衡态 1
考点二 热平衡与温度 4
考点三 温度计与温标 7
考点一 状态参量与平衡态
考点精讲
1.热力学系统和外界
(1)热力学系统:由大量分子组成的系统叫作热力学系统,简称系统。
(2)外界:系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。
2.状态参量:在热学中,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。
(1)体积V:系统的几何参量,它可以确定系统的空间范围。
(2)压强p:系统的力学参量,它可以描述系统的力学性质。
(3)温度T:系统的热学参量,它可以确定系统的冷热程度。
3.平衡态:一个热力学系统,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。
【重点突破】
1.平衡态的理解
(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同,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。
(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)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统,只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,那么这两个系统原来是处于热平衡的。
(4)平衡态不是热平衡:平衡态是对某一系统而言的,是系统的状态,热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的。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,两个系统便达到了热平衡。
【例1】(25-26高二下·全国·课后作业)关于系统的状态参量,下列说法正确的是( )
A.描述物体的运动状态可以用压强等参量 B.描述系统的力学性质可以用压强来描述
C.描述气体的性质可用温度、体积等参量 D.温度能描述系统的热学性质
【答案】BCD
【详解】A.描述物体的运动状态可以用速度、加速度、位移等参量,A错误;
B.压强是单位面积上受到的压力,是描述系统力学性质的参量,B正确;
C.描述气体的性质可用温度、体积、压强等参量,C正确;
D.温度是用来描述物体冷热程度的物理量,可以描述系统的热学性质,D正确。
故选BCD。
【例2】(24-25高二下·河南三门峡·期末)如图所示,有一粗细均匀的形玻璃管竖直静止放置,左管内封有一段长的气体,右管开口,左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75cmHg,此时左管气体的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意,与右侧液面等高处,压强相等,则
得。
故选B。
【例3】(2025·陕西汉中·三模)有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上(如图所示),在下滑过程中被封闭气体的压强(设大气压强为)为( )
A.70cmHg B.76cmHg C.78cmHg D.80cmHg
【答案】B
【详解】将玻璃管和水银柱作为整体,根据牛顿第二定律可得整体的加速度为
设被封闭气体的压强为,以汞柱为对象,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
【例4】(24-25高二下·全国·课后作业)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。
【例5】(21-22高一下·上海·期末)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。
考点二 热平衡与温度
考点精讲
1.热平衡:如果两个系统相互接触而传热,这两个系统的状态参量将会互相影响而分别_改变_。经过一段时间,各自的状态参量不再变化了,即这两个系统达到了_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.温标:定量描述_温度_的方法。
(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 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成_100_等份,每一份算作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_温度。
(3)摄氏温度与热力学温度
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℃
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_,符号为K
换算关系
T=_t+273.15_K_
注意:变化1 ℃与变化1 K是相等的。
4.温度:处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”,即_温度_。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。
【重点突破】
1.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
2.热平衡定律的意义
决定两个系统是否达到了热平衡的参量是温度。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。
【例6】(25-26高二下·全国·课后作业)关于热平衡,下列说法正确的是( )
A.热平衡就是平衡态
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.热平衡指两个系统温度相同,而平衡态是系统宏观性质稳定的状态,二者概念不同,故A错误;
B.标准状态下冰水混合物温度为0℃,与0℃的水温度相同,已达到热平衡,故B错误;
C.热平衡的本质是温度相同,故C正确;
D.温度计需与身体充分热交换至温度一致,即达到热平衡,故D正确。
故选CD。
【例7】(24-25高二下·吉林长春·月考)下列处于平衡态的是( )
A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐
C.突然被压缩的气体
D.开空调2min内教室内的气体
【答案】A
【详解】A.金属块放在沸水中加热足够长的时间,其状态参量稳定不变,系统处于平衡态,故A正确;
B. 刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐其状态参量都是不稳定的,不是平衡状态,选项B错误;
C.突然被压缩的气体温度升高,压强变大,故其不处于平衡态,故C错误;
D.开空调2min内教室内的气体温度、体积均有变化,故其不处于平衡态,故D错误。
故选A。
【例8】(24-25高二下·江苏·月考)东北寒冷的冬季,一汽车进入有暖气的车库,一段时间后,轮胎内气体与室内气体达到热平衡,则( )
A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的内能
B.热平衡时,轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大
C.室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大
D.热平衡后,轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大
【答案】D
【详解】A.两个系统处于热平衡时,一定具有相同的温度,内能还与质量、状态等因素有关,温度相同内能不一定相同,故A错误;
B.热平衡时,轮胎内气体的温度与室内气体的温度相同,则轮胎内气体分子的平均动能与室内气体的相同,故B错误;
C.根据分子运动速率分布规律可知,在不同温度下,各种速率的分子都存在,不能说室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大,故C错误;
D.热平衡后,轮胎内气体的温度升高,分子的平均动能变大,轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大,故D正确。
故选D。
【例9】(24-25高二下·全国·课后作业)下列处于平衡态的是( )
A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B.冰水混合物处于0℃环境中
C.突然被压缩的气体
D.开空调2min内教室内的气体
【答案】AB
【详解】AB.系统处于热平衡时,其状态参量稳定不变,金属块放在沸水中加热足够长的时间,冰水混合物在0℃环境中,其温度、压强、体积都不再变化,处于平衡状态,故AB正确;
C.突然被压缩的气体温度升高,压强变大,故其不处于平衡态,故C错误;
D.开空调2min内教室内的气体温度、体积均有变化,故其不处于平衡态,故D错误。
故选AB。
【例10】(24-25高二下·全国·课后作业)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。
考点三 温度计与温标
考点精讲
1.确定一个温标的方法
(1)选择一种测温物质。
(2)确定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,每份算作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作热力学温度。它是国际单位制中七个基本物理量之一,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。
3.温度计
名称
原理
水银温度计
根据水银的_热胀冷缩_的性质来测量温度
金属电阻温度计
根据金属铂的_电阻_随温度的变化来测量温度
气体温度计
根据气体_压强_随温度的变化来测量温度
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
【重点突破】
温度计与温标
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。
热平衡角度
温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出,两个系统相互处于热平衡时,存在一个数值相等的物理量,这个物理量就是温度,这样的定义更具有科学性。
2.温标
(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标。
(2)温标要素:第一,选择某种具有测温属性的测温物质;第二,了解测温物质随温度变化的函数关系;第三,确定温度零点和分度的方法。
摄氏温标
热力学温标
提出者
摄氏萨斯和施勒默尔
英国物理学家开尔文
零度的
规定
一个标准大气压下冰水混合物的温度
-273.15 ℃
温度名称
摄氏温度
热力学温度
温度符号
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
单位符号
℃
K
关系
(1)T=t+273.15 K,粗略表示:T=t+273 K
(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
(3)温度的两种数值表示法:摄氏温标和热力学温标
【例11】(25-26高二下·全国·课后作业)下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是( )
A.热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标
B.摄氏温度由t升高到,对应的热力学温度升高
C.热力学温度与摄氏温度无法比较
D.热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的
【答案】D
【详解】A.热力学温度对应开尔文温标,是基于绝对零度的科学温标;摄氏温度对应摄氏温标,是实用温标,常用于科学测量,但并非基于热力学定律的绝对温标,故A错误;
B.摄氏温度从升高到,热力学温度从变为
,
升高量,
而非,故B错误;
C.热力学温度与摄氏温度可通过关系式相互转换,因此可以比较,故C错误;
D.热力学温度的单位开尔文(K)与摄氏温度的单位摄氏度(°C)在温度间隔上相同,即 ,故每一开的大小与每一度的大小相等,故D正确。
故选D。
【例12】(25-26高二下·全国·课后作业)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A.-33℃与240.15K表示不同的温度
B.摄氏温度与热力学温度都不可能取负值
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(273.15+t)K
【答案】C
【详解】A.根据公式T=t+273.15K
可知-33℃对应的热力学温度为-33+273.15K=240.15K
即-33℃与240.15K表示相同的温度,故A错误;
B.摄氏温度可以取负值,如-10℃,而热力学温度最低为0K,不可能取负值,故B错误;
C.根据公式T=t+273.15K
可知,热力学温度与摄氏温度的变化量满足
因此温度变化1℃,也就是温度变化1K,故C正确;
D.初始状态热力学温度为T1=t+273.15K
末状态热力学温度为T2=2t+273.15K
温度变化量为
即温度由t℃升至2t℃,对应的热力学温度升高了tK,故D错误。
故选C。
【例13】(25-26高二下·全国·随堂练习)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.摄氏温度升高3℃,在热力学温标中温度升高276.15K
D.热力学温度升高3K,摄氏温度升高3℃
【答案】D
【详解】A.温度是物体冷热程度的量度,而温标是温度的标定方法(如摄氏温标、热力学温标),二者本质不同,故A错误;
B.热力学温度以绝对零度为起点,不可能取负值;摄氏温度可以取负值,故B错误;
C.摄氏温度与热力学温度在数值上有
可知温度变化量在数值上满足
可知摄氏温度升高3℃,热力学温度同样升高3K,故C错误;
D.由C选项分析可知,热力学温度升高3K时,摄氏温度也升高3℃,故D正确。
故选D。
【例14】(24-25高二下·全国·课后作业)气体初始温度为27℃,升高了20℃。用热力学温标表示为( )
A.初始温度为27K,升高了20K
B.初始温度为300.15K,升高了20K
C.初始温度为27K,升高了293.15K
D.初始温度为300.15K,升高了293.15K
【答案】B
【详解】气体初始温度为27℃,摄氏温度与热力学温度的关系是
可知气体初始温度用热力学温标表示
升高了
故选B。
【例15】(25-26高二下·全国·课前预习)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,每份算作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______。用符号T表示,单位是______,符号为K。
③摄氏温度与热力学温度的关系为T=______K。
(3)北京时间2016年8月6日是第31届里约奥运会开幕的日子,中央电视台播报天气预报,里约的最高气温是38 ℃,它是______K,我国在研究超导问题方面走在世界前列,我国科学家发现某种超导材料的临界温度是90 K,它是______℃。
【答案】 热力学温度 开尔文 t+273.15 311.15 -183.15
【详解】略
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