高二物理热力学系统状态参数和平衡态-讲义（学生版）.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

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

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

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

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

5.、两容器中装有相同质量的氦气，已知容器中氦气的温度高于容器中氦气的温度，但压强却低

于中氦气的压强．由此可知（）

A.中氦气分子的平均动能一定大于中氦气分子的平均动能

B.中每个氦分子的动能一定都大于中每个氦分子的动能

C.中动能大的氦气分子数一定多于中动能大的氦气分子数

D.中氦分子的热运动一定比中氦分子的热运动剧烈

6.摄氏温标：在年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点

（汽化点）和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平衡时的熔点（冰点）．摄氏温标（以前称为百

分温标）是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的．如图所示，以冰点定作，汽化点定作，因

此在这两个固定点之间共为，即一百等份，每等份代表度，用表示．用摄氏温标表示的

温度叫做摄氏温度．摄氏温标用度作单位，常用表示．热力学温标由英国科学家威廉•汤姆逊（开尔

文）创立，把作为零度的温标，叫做热力学温标（或绝对温标）．热力学温标用表示单

位，常用表示．试回答：如图是一般实验室里常用的一种摄氏温度计：

2

（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系