高中物理 第7章 分子动理论 第4节 温度和温标课件 新人教版选修33.pptVIP

第七章 分子动理论 第四节温度和温标 课前预习 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 组成的研究对象叫作热力学系统 简称系统 2 外界 系统之外与系统发生 的其他物体统称为外界 2 状态参量描述系统 的物理量 常用物理量有几何参量 力学参量 热学参量 3 平衡态没有外界影响的情况下系统所有性质都不随时间 的状态 状态参量与平衡态 大量分子 相互作用 热学性质 体积v 压强p 温度t 而变化的稳定 1 热平衡两个相互接触的热力学系统的状态参量 2 热平衡定律如果两个系统与第三个系统达到 那么这两个系统彼此之间也必定处于 3 温度表征热平衡系统的 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 热平衡与温度 不再变化 热平衡 热平衡 共同性质 温度 1 温度计 温度计与温标 热膨胀 电阻 压强 温差 2 温标温度的数值表示法叫做温标 1 摄氏温标 规定标准大气压下 的温度为0 的温度为100 在0和100之间分成100等份 每一等份就是1 这种表示温度的方法即为摄氏温标 表示的温度叫做 2 热力学温标 规定摄氏温标的 为零值 这种表示温度的方法即为热力学温标 表示的温度叫做热力学温度 t 单位为开尔文 k 冰水混合物 沸水 摄氏温度 273 15 3 摄氏温度与热力学温度 t 摄氏度 t 开尔文 t 273 15k 判一判 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 3 0 的温度可以用热力学温度粗略表示为273k 4 温度升高了10 也就是升高了10k 5 在绝对零度附近分子已停止热运动 选一选 下列关于热力学温度的说法中 正确的是 a 136 比136k温度低b 0 等于273 15kc 1 就是1kd 升高1 就是升高274 15k解析 热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法 它们最大的区别就是规定的零点不同 但每一度的大小是一样的 根据t t 273 15k可知 136 137 15k 0 等于273 15k a错误 b正确 由 t t判断c d错误 b 想一想 体温计的测温原理是什么 量完体温后为什么必须甩一下 答案 体温计利用了热平衡原理 量完体温后 水银不能自动回到液泡 必须用力甩回去 课内探究 如图 将鸡蛋放在沸水中加热足够长的时间 鸡蛋处于平衡态吗 探究一平衡态与热平衡 1 平衡态的理解 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态 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 系统处于平衡态时 由外界影响 仍可能发生偏离平衡状态的微小变化 3 两个系统达到平衡后再把它们分开 如果分开后它们都不受外界影响 再把它们重新接触 它们的状态不会发生新的变化 因此 热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统 因此可以说 只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化 我们就说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 达到热平衡的两个系统都处于平衡态 2 热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律 为温度的测量提供了理论依据 因为互为热平衡的物体具有相同的温度 所以比较各物体温度时 不需要将各个物体直接接触 只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触 即可比较温度的高低 特别提醒 1 两个温度不同的物体相互接触时 这两个物体组成的系统处于非平衡态 最终两个系统之间的关系是热平衡 2 两个温度不同的物体 各自可能处于平衡态 多选 下列说法正确的是 a 两个系统处于热平衡时 它们一定具有相同的热量b 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c 温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的惟一物理量d 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理解题指导 处理热平衡问题时 应把握以下两点 1 发生热交换时 高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量 2 达到热平衡时 系统一定具有相同的温度 其他参量未必相同 bcd 解析 热平衡的系统都具有相同的状态参量 温度 故a项错误 c项正确 由热平衡定律 若物体与a处于热平衡 它同时也与b达到热平衡 则a的温度便等于b的温度 这也是温度计用来测量温度的基本原理 故b d项也正确 对点训练1 多选 下列状态处于热平衡态的是 a 将一金属块放在沸水中加热足够长的时间b 冰水混合物处在0 环境中c 一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动 容器突然停止运动 容器内的气体d 开空调2分钟内教室内的气体解析 系统处于热平衡态时 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 是平衡态 故a b对 一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时 容器内气体的温度升高 压强变大 故其不是平衡态 c错 开空调2分钟内教室内的气体 温度 体积均要变化 故其不是平衡态 d错 ab 四季变换 阴晴冷暖 我们每天都会关注天气预报 适当增减衣物 某市某天的天气预报如下 今日天气多云 温度29 19 天气预报中所说的温度用热力学温度表示是多少呢 提示 302k 292k 探究二温度与温标 1 温度 含义的两种说法 2 温度计测量原理一切互为热平衡的系统都具有相同的温度 温度计与待测物体接触 达到热平衡 其温度与待测物体的温度相同 3 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 3 温度的两种数值表示法 摄氏温标和热力学温标 特别提醒 1 温度计的热容量必须很小 与待测物体接触时 几乎不改变待测物体状态 2 热力学温度单位 开尔文 是国际单位制中七个基本单位之一 多选 下列关于热力学温度的说法中 正确的是 a 136 比136k温度高b 0 等于273 15kc 1 就是1kd 升高1 就是升高274 15k解题指导 熟练应用t t 273 15k是解决有关热力学温度与摄氏温度换算的基础 就分度而言 1 和1k相当 即 t t 解析 热力学温度和摄氏温度是表示温度的不同方法 它们最大的区别就是规定的零点不同 但每一度的大小是一样的 根据t t 273 15k可知 136 137 15k 0 等于273 15k a b正确 由 t t判断c d错误 ab 对点训练2 多选 下列关于热力学温度的说法中 正确的是 a 热力学温度的零值等于 273 15 b 温度升高1 就是升高了1kc 绝对零度是低温的极限 永远达不到d 温度的单位 是国际单位制中的基本单位解析 由热力学温度 t 与摄氏温度 t 的关系t t 273 15k可知a b正确 另外 绝对零度是低温的极限 永远不可能达到 故c正确 热力学温度的单位 k 是国际单位制的基本单位 故d错 abc 素养提升 1 温度计测温原理一切互为热平衡的系统都具有相同的温度 温度计与待测物体接触 达到热平衡 其温度与待测物体的温度相同 2 几种常见温度计的测温原理 1 水银温度计是根据液体热胀冷缩的性质来测量温度的 2 金属电阻温度计是利用金属的电阻与温度的关系来测量温度的 3 气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的 4 电偶温度计是根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度的 温度计的使用 d 解析 题中将少量水倒入另一烧杯 测量有两处错误 其一 少量水不能完全浸没温度计玻璃泡 达热平衡