《温度和温标》精品课件.ppt

摄氏温标是瑞典人摄尔修斯（A.Celsius，1701—1744）在1742年首先提出的一种经验温标，过去曾被广泛使用。摄氏温标以水沸点（101?325Pa压力下水和水蒸气之间的平衡温度）为100度和冰点（101?325Pa压力下冰和被空气饱和的水之间的平衡温度）为0度作为温标的两个固定点。摄氏温标采用玻璃汞温度计作为内插仪器，假定温度和汞柱的高度成正比，即把水沸点与冰点之间的汞柱的高度差等分为100格，1格对应于1度。 摄氏温标 1954年第10届国际计量大会（CGPM）决定采用水三相点一个固定点来定义温度的单位，冰点已不再是温标的定义固定点了。1967年第13届国际计量大会决议定义：温度单位开尔文是水三相点热力学温度的1/273.16。1988年第18届国际计量大会及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，自1990年始采用“1990年国际温标（简称ITS-90）”。ITS-90定义的温度单位更精确，更容易复现。我国自1994年始全面采用这一标准。 国际温标 温度的单位有了新的、更加精确和科学的定义以后，考虑到人们长期以来的使用习惯，仍然保留摄氏温度这一名词，但它有了新的意义。某一热状态的摄氏温度，就是用它与一特定的热状态（比水三相点温度低0.01?K的热状态，即0摄氏度）之间的温度差所表示的温度。这个温度差要用开尔文温度来表示。它的单位称为摄氏度，符号为℃。因此，摄氏温度是从开尔文温度导出的，是以0摄氏度作为计算起点的温度。摄氏温度和开尔文温度相差一个常数，彼此可以互相换算：t/℃＝T/K－273.15。由此，摄氏温度有了新的定义。在数值上，它与过去人们习惯使用的摄氏温标温度很相近，但不相等，与摄氏温标的原定义无关。 1714年,荷兰华伦海特(G·D·Fahrenheit)最初所制的水银温度计是在北爱尔兰最冷的某个冬日，水银柱降到最低的高度定为零度；把他妻子的体温定为100度，然后再把这段区间的长度均分为100份，每一份叫1度。这就是最初的华氏温标。显然，认定气温和人的体温作为测温质的标准点并在此基础上分度是不妥当的。健康人的体温在一天之中经常波动，而且他妻子如果感冒发烧了怎么办？ 华氏温标 后来，华伦海特改进了他创立的温标，把冰、水、氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度，以0°F表示之，把冰的熔点定为32°F，把水的沸点定为212°F，在32→212的间隔内均分180等分，这样，参考点就有了较为准确的客观依据。这就是现在仍在许多国家使用的华氏温标，华氏温标确定之后，就有了华氏温度(指示数)。 * 系统的概念 在物理学中所研究的对象，称为系统.(系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界) B A 一、状态参量与平衡态 1、状态参量 ①几何性质：系统的大小、形状、体积等 ②力学性质：系统的压强、受力、表面张力 ③热学性质：系统温度 ④电磁性质：系统在电场、磁场作用下的性质，如电场强度,磁感应强度等。 表示系统某种性质的物理量。 一、状态参量与平衡态 2、气体的状态参量 （1）.温度 （2）.体积 （3）.压强 ------热学性质 ------几何性质 ------力学性质 3、平衡态 对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量会达到稳定（不随时间变化）,我们说系统达到了平衡态 。 例1．在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量( 　) A．每个气体分子的运动速率 B．压强 C．体积 D．温度 解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．显然B、C、D选项正确． BCD 平衡态和状态参量 1、热平衡 如果两个系统相互接触而传热,它们的状态参量将改变，但经过一段时间后，状态参量不再变化,达到了相同的温度,我们就说两个系统达到了热平衡。（两个系统是通过热传递达到的平衡） 甲 T甲 乙 T乙 只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,就说这两个系统原来就处于热平衡 二、热平衡与温度 2、热力学第零定律（热平衡定律） 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡。 若系统A，C达到热平衡 若系统B，C达到热平衡 A和B也是处于热平衡 Fe H2O 1、温度 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量 + - φ