高中物理 第七章 分子动理论 第4讲 温度和温标课件 新人教版选修33.ppt

第4讲温度和温标 目标定位1 知道平衡态 热平衡的定义 2 明确温度的定义及判断系统处于热平衡的条件 3 能区分摄氏温度与热力学温度 记住它们之间的关系 预习导学梳理 识记 点拨 1 系统 在物理学中 通常把称为系统 2 状态参量 用来描述的物理量 叫做系统的状态参量 3 平衡态 系统的不再随时间变化 这种情况就说系统达到了平衡态 一 平衡态和状态参量 研究对象 系统状态 宏观性质 二 热平衡与温度 1 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 这时两个系统具有 共同性质 我们就说这两个系统达到了 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 这个结论称为热平衡定律 也叫热力学第零定律 3 温度 热平衡中具有的 叫做温度 改变 热平衡 热平衡 共同热学性质 三 温度计与温标 1 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0 和100 之间均匀分成等份 每份算做1 2 热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法 热力学温标也叫 热力学温标表示的温度叫 用符号表示 单位是 符号为 3 摄氏温度与热力学温度的关系为t 0 100 100 绝对温标 热力学温度 t 开尔文 k t 273 15k 课堂讲义理解 深化 探究 一 热平衡与平衡态的理解 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 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 2 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度 例1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唯一物理量d 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 解析热平衡的系统都具有相同的状态参量 温度 故a错误 c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项正确 答案bcd 针对训练关于平衡态和热平衡 下列说法中正确的有 a 只要温度不变且处处相等 系统就一定处于平衡态b 两个系统在接触时它们的状态不发生变化 这两个系统原来的温度是相等的c 热平衡就是平衡态d 处于热平衡的两个系统的温度一定相等 解析一般来说 描述系统的状态参量不止一个 根据平衡态的定义可以确定a错 根据热平衡的定义可知b和d是正确的 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 可见c错 正确选项为b d 答案bd 二 温度和温标 1 温度 含义的两种说法 1 宏观角度 表示物体的冷热程度 2 热平衡角度 两个处于热平衡的系统存在一个数值相等的物理量 这个物理量就是温度 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 其温度与待测物体相同 3 热力学温度与摄氏温度的关系 1 t t 273 15k 2 t t 例2下列关于热力学温度的说法中正确的是 a 33 240kb 温度变化1 也就是温度变化1kc 摄氏温度与热力学温度都可能取负值d 温度由t 升至2t 对应的热力学温度升高了t 273k 解析热力学温度与摄氏温度的关系为t t 273k 由此可知 33 240k 故a b选项正确 d中初态热力学温度为t 273k 末态为2t 273k 温度升高了tk 故d选项错误 对于摄氏温度可取负值的范围为0 273 因绝对零度达不到 故热力学温度不可能取负值 故c选项错误 本题应选a b 答案ab 针对训练关于热力学温度和摄氏温度 以下说法正确的是 a 热力学温度的单位 k 是国际单位制中的基本单位b 温度升高了1 就是升高了1kc 物体的温度由本身决定 数值与所选温标无关d 0 的温度可用热力学温度粗略地表示为273k abd 对点练习巩固 应用 反馈 热平衡与平衡态 1 两个原来处于热平衡状态的系统 分开后 由于受外界的影响 其中一个系统的温度升高了5k 另一个系统的温度升高了5 则下列说法正确的是 a 两个系统不再是热平衡状态b 两个系统此时仍是热平衡状态c 两个系统的状态都发生了变化d 两个系统的状态都没有发生变化 1 2 3 解析由于两个系统原来处于热平衡状态 温度相同 当分别升高5 和5k后 温度仍相同 两个系统仍为热平衡状态 故a错误 b正确 由于温度发生了变化 系统的状态也发生了变化 故c正确 d错误 答案bc 1 2 3 2 下列关于热力学温度的说法中 的是 a 热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的b 热力学温度的零度等于 273 15 c 热力学温度的零度是不可能达到的d 气体温度趋近于绝对零度时 其体积趋近于零 1 2 3 温标与温度 解析热力学温度的0k是摄氏温度的 273 15 因此b正确 每升高 或降低 1k等价于升高 或降低 1 故a正确 热力学温度的零度只能无限接近 却不可能达到 且趋近绝对零度时 气体液化或凝固 但有体积 故c正确 d错误 答案d 1 2 3 3 下列有关温度的说法正确的是 a 用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法b 用两种温度表示温度的变化时 两者的数值相等c 1k就是1 d 当温度变化1 时 也可以说成温度变化274k 1 2 3 解析温标是用来定量描述温度的方法