高二物理热力学系统状态参数和平衡态-讲义（教师版）.pdf

热力学系统状态参数和平衡态

一、状态参量与平衡态

1.知识讲解

状态参量

在热力学中，大量分子组成的研究对象，被称为热力学系统，简称系统。为了确定系统的状态，需

要状态参量，即描述几何空间的体积，描述外界给系统，或系统内部力的压强，还有描述系统冷热

状况的温度

平衡态

系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态。

热平衡

热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同

性质”，我们就说这两个系统达到了热平衡。

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，也叫热力学第零定律。

温度：热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度。

温度计和温标

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，水的沸点为，

在刻度和刻度之间均匀分成等份，每份算做。

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做热力学温度。用符号

表示，单位是开尔文，符号为。

摄氏温度与热力学温度的关系为：。

2.随堂巩固

1.两个温度不同的物体相接触，热平衡后，它们具有的相同物理量是（）

A.内能B.分子平均动能C.分子势能D.热量

1

【答案】B

【解析】两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物

体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同．

故选B．

【标注】【知识点】物体内能的大小

【素养】科学推理

2.关于温度下列说法中正确的是（）

A.即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.温度越高的物体的内能一定越多

【答案】C

【解析】A．是绝对零度，是一切低温的极限，为，A错误；

B．气体分子的热运动的剧烈程度是由气体温度来决定的．他们存在因果关系，不能说气体分子

的热运动越剧烈，气体温度就越高，先发生温度的改变，再发生热运动程度的改变，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，C正确；

D．温度越高的物体的内能不一定越多，还与质量多少有关，D错误．

故选C．

【标注】【知识点】物体内能的大小

3.下面关于温度的叙述正确的是（）

A.温度是表示物体冷热程度的物理量

B.两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同

C.温度是气体分子热运动平均动能的标志

D.温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度

【答案】ABCD

【标注】【素养】科学推理

4.关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是（）

A.只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态

2

B.热平衡就是平衡态

C.如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系

统一定处于热平衡状态

D.两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别

【答案】C

【解析】A．一个系统的温度、压强、体积都不变化，系统才处于平衡态，仅仅根据温度不变且处

处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论，故A错误；

B．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故B错误；

C．由热平衡的定义知，如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外

界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态，故C正确；

D．温度是热平衡的标志，必须