第1节　温度和温标 教学设计.docVIP

第1节温度和温标

[学习目标]

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。

3．知道温度计的构造，会使用常见温度计。

4．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。

知识点1状态参量与平衡态

1．热力学系统和外界

(1)热力学系统：在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫作一个热力学系统，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，为确定系统的状态用到的物理量。常用的物理量有几何参量体积V、力学参量压强p、热学参量温度T。

3．平衡态

没有外界影响的情况下，系统内各部分的状态参量都不随时间变化的稳定状态。

知识点2热平衡与温度

1．热平衡

两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化。

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

表征热平衡系统的“共同的热学性质”的物理量。

4．热平衡的性质

一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

[判一判]

1．(1)温度可以从高温物体传递到低温物体。()

(2)处于热平衡的几个系统的温度一定相等。()

提示：(1)×(2)√

知识点3温度计与温标

1．温度计

名称

原理

水银温度计

根据水银的热膨胀的性质来测量温度

气体温度计

根据气体压强随温度的变化来测量温度

2.温标

温度的数值表示法叫作温标。

(1)摄氏温标：规定标准大气压下冰的熔点为0℃，水的沸点为100℃，把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份，每份就是1℃，这种表示温度的方法即为摄氏温标，表示的温度叫作摄氏温度。

(2)热力学温标：规定摄氏温标的－273.15℃为零值，这种表示温度的方法即为热力学温标。热力学温标表示的温度叫作热力学温度(T)，单位为开尔文(K)。

(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

[判一判]

2．(1)0℃的温度可以用热力学温度粗略表示为273K。()

(2)温度升高了10℃也就是升高了10K。()

(3)在绝对零度附近分子已停止热运动。()

提示：(1)√(2)√(3)×

1．(状态参量与平衡态)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

解析：选A。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。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，故A正确。

2．(热平衡与温度)(多选)下列说法正确的是()

A．放在腋下足够长时间的水银体温计中的水银与人体达到热平衡

B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡

C.若a与b、c分别达到热平衡，则b、c之间也达到了热平衡

D．两物体温度相同，可以说两物体达到了热平衡

解析：选ACD。当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热传递，高温物体将向低温物体传热，最终使两者的温度相等，即达到热平衡，故A、D正确；两个物体的温度相同时，不会发生热传递，已经达到热平衡，故B错误；若a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相等，所以b、c之间也达到了热平衡，故C正确。

3．(温度和温标)(多选)下列关于温度的说法正确的是()

A．水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质制造的

B．水的沸点为100℃，用热力学温度表示即为373.15K

C．水从0℃升高到100℃，用热力学温度表示即为从273.15K升高到373.15K

D．温度由摄氏t升至2t，对应的热力学温度由T升到2T

解析：选ABC。水银温度计是根据水银热胀冷缩的性质制造的，A正确；根据T＝t＋273.15K可知，100℃相当于热力学温度373.15K，水从0℃升高到100℃，即从273.15K升高到373.15K；从t升高到2t，即从T＝t＋273.15K升高到2t＋273.15K，B、C正确，D错误。

探究一平衡态与热平衡

1．平衡态

(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