辽宁省大连市高中物理 第7章 分子动理论 7.4 温度和温标课件 新人教版选修33.ppt

1 分子间作用力 分子间虽然有间隙 大量分子却能聚集在一起形成固体或液体 说明分子之间存在着引力 分子间有引力 而分子间又有间隙 没有紧紧吸在一起 这说明分子间还存在斥力 扩散现象和布朗运动表明分子永不停息的无规则运动 同时反映了分子间存在这间隙 当rr0时 分子引力和斥力也随距离的增大而减小 但是引力减小的快 所以分子力表现为引力 r r0时 分子引力和斥力是相等的 分子力为零 2 分子动理论 物体是由大量分子组成的 分子在永不停息的做无规则运动 分子之间存在着相互作用的引力和斥力 这就是分子动理论的主要内容 物体是由大量分子组成的 单个分子的运动是不规则 带有偶然性的 但是大量分子一起运动却有一定的规律 这种规律就是统计规律 为什么当温度到达某一数值的时候水就会变换状态 变成冰 想一想 第七章分子动理论 第四节温度和温标 1 知识与能力 理解热平衡的概念及热平衡定律 体会生活中的热平衡现象 掌握温度的定义 知道什么是温标 理解摄氏温度和热力学温度的转换关系 理解温度的意义 了解热力学温度的应用 以及温度的表示 知道常见温度计的构造 并会使用 理解热平衡的概念及热平衡定律 知道什么是温度 什么是温标 知道常见温度计的构造并学会使用 注重理论联系实际 善于观察 勇于探索 勤于思考 养成良好的学习习惯 注意锻炼自己的表达能力和逻辑思维能力 更好的研究所学内容 2 过程与方法 3 情感态度与价值观 重点 热平衡定律是我们研究的重点 温度的概念及温度计的使用 难点 热平衡定律的理解 1 平衡态与状态参量2 热平衡与温度3 温度计与温标 1 平衡态与状态参量 一瓶饮料 几个相互接触的物体 器皿中液体和他上方的空气等等 这些都构成物理学中我们所研究的系统 这些就是我们所研究的对象 我们要研究他们的几何性质 力学性质 热学性质 电磁性质等各种性质 但是系统的各部分参量并不相同 也有可能随时变化着 一般的情况下我们没有办法定量的描述系统的状态 虽然我们没有办法定量的描述系统的状态 但是在没有外界影响的情况下 在经历过相当长的一段时间以后 系统内各部分的状态参量会达到相对稳定的状态 例如 把两种不同压强 不同温度的气体混合在同一个容器中 如果外界没有对系统产生影响 不存在能量的交换 经过一段时间之后 容器内各点的温度 压强都会没有差别 以上这种系统我们就说它到了平衡状态 否则就是非平衡态 当物体处于平衡态的时候系统的各种性质都不会随时间的变化而变化 我们会很容易的描述这些性质 以方便我们研究和理解物体的各种性质 现阶段 我们主要研究处于平衡状态的物体的性质等 我们需要注意的是 达到平衡状态的物体不能受到外界影响 若在外界影响的情况下其宏观性质不随时间的变化而改变 这不是平衡态 热力学系统的平衡态指的是一种动态平衡 只是宏观性质不随时间变化 平衡态是一种理想状况 无论怎样系统都不可能完全不受外界环境的影响 2 热平衡与温度 我们室内经常挂一个温度计 通过温度计我们会知道室内的温度 生病发烧的时候 医生往往会拿出体温计 通过示数确定你有没有发烧 当物体达到平衡态的时候 系统内的性质就不会改变了 而刚才我们说的是两个系统相互作用的问题 若它们之间没有隔热材料 它们是互相接触或是用导热性良好的材料接触 这两个系统的状态参量将会相互影响 最后他们的状态参量不再变化 达到相对稳定状态 也就说明他们已经具有了某种共同的性质 这时候我们就说它们达到了热平衡 两个达到平衡态的系统被分开后再接触 在不受外界影响的情况下 他们的状态就不会发生新变化了 因此 热平衡的概念也适合原来没有发生过作用的系统 如果两个系统接触后状态不会发生变化 我们就说他们原来处于热平衡状态 如果两个系统分别和第三个系统达到热平衡 那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡 这个结论称为热平衡定律 如果温度计和a处于热平衡 同时和b处于热平衡 那么根据热平衡定律 a和b的温度相等 因此这就是温度计能够测量温度的基本原理 温度是决定一个系统和另一个系统是否达到热平衡状态的物理量 也就是 一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度 在初中物理中我们把温度通俗的解释为表示物体冷热程度的物理量 虽然肤浅 但是它与我们今天所讲的温度的定义是一致的 当两个冷热不同的物体通过接触达到平衡态 它们也是冷热相同的 温度会影响到物体的状态 例如水的三种状态就是随着温度的变化而变化的 温度高于100oc 就是水蒸气 低于0oc 就是冰 在二者之间才是水 3 温度计与温标 如果要定量的描述温度 就必须有一套方法 这套方法就是温标 在确定温标之前我们要选择一种测温的物质 根据这种物质的某种特性 制造了温度计 温度计就是测量温度的工具 常用的是液体温度计 温度计的构造和原理 把冰水混合物的温度规定为0 把通常情况下 纯水的沸腾温度规定为100 正确使用温度计 观察温度计的测量范围和最小分度值 温度计的玻璃泡不能靠放在玻璃杯的侧壁和底部 不能将温度计从被测液体中拿出来读数 读数时视线要与温度计内的液面相切 摄氏度用符号 来表示 例如 人的正常体温 口腔温 是 37 读作 37摄氏度 北京一月份的平均气温是 4 7 读作 零下4 7摄氏度 或 负4 7摄氏度 现代科学中用的最多的是热力学温标 热力学温标表示的温度叫做热力学温度 它是国际单位制中七个基本物理量之一 用t表示 单位是开尔文 简称开 符号k 摄氏温标由热力学温标导出 摄氏温标所确定的温度由t表示 它与热力学温度t的关系是 t t 273 15k 1 达到平衡状态的物体不能受到外界影响 热力学平衡是一种动态平衡 它是一种理想状态 2 如果两个系统分别与第三个系统达到平衡 那么这两个系统彼此之间也处于热平衡 这是热平衡定律 3 摄氏温标与热力学温标的关系为 t t 273 15k 1 关于温度 以下说法正确的是 a 温度是表示物体冷热程度的物理量b 温度是物体内大量分子平均速率的标志c 温度是物体内大量分子平均动能的标志d 温度在两个物体之间会传递 ac 解析 温度是表示物体冷热程度的物理量 这是初中我们所接触的温度的概念 a正确 温度是物体平均动能的标志 故b错误 c正确 热量是可以在两个物体之间传递的 故d错误 2 关于系统的状态参量 下列说法正确的是 a 描述运动物体的状态可以用速度等参量b 描述系统的力学性质可以用压强来描述c 描述气体的性质可用温度 体积等参量d 温度能描述系统的热学性质 abcd 描述系统状态的物理量就是系统的状态参量 描述运动物体的状态可以用速度等参量 描述系统的力学性质可以用压强来描述 描述气体的性质可用温度 体积等参量 温度能描述系统的热学性质 因此abcd全部正确 解析 3 下列说法正确的是 a 用温度计测量温度是根据热平衡的原理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 可以说两物体达到热平衡 acd 解析 用温度计测量温度是根据热平衡原理 a正确 我们已经知道一切达到热平衡的系统都有相同的温度 也可以说达到热平衡的系统具有相同的温度 因此温度相同的棉花和石头本身就出在热平衡状态 b错误 d正确 根据热平衡定律可知 c的说法是正确的 1 在以上叙述中 有两个地方涉及 平衡态 第一处是金属块放在沸水中 经过一段时间后 这时金属块和沸水组成的系统温度相同 处于平衡态 这一系统也达到了热平衡 第二处是将金属块放入质量已知 温度已知的水中 并用温度计测水温 当水温不再升高 这时金属块 水和温度计组成的系统温度相同 处于平衡态 这一系统也达到了热平衡 2 因为