4　温度和温标 (2).ppt

4温度和温标 第七章分子动理论 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 目标定位 二 热平衡与温度 三 温度计与温标 对点自测当堂检测 自查自纠 栏目索引 一 状态参量与平衡态 1 热力学系统和外界 1 热力学系统 由组成的研究对象叫做热力学系统 简称系统 2 外界 系统之外与系统发生的其他物体统称外界 2 状态参量 用来描述的物理量 常用的状态参量有体积V 压强p 等 答案 一 状态参量与平衡态 知识梳理 大量分子 相互作用 系统状态 温度T 3 平衡态 在没有外界影响的情况下 系统都不随时间而变化的稳定状态 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 答案 所有性质 平衡态与稳定状态有什么区别 试举例说明 答案 深度思考 答案 1 相同点 平衡态和稳定状态的状态参量都不随时间发生变化 2 不同点 二者最主要的区别是受不受外界的影响 如不受外界的影响系统的状态参量不变为平衡态 反之为稳定状态 3 实例 如教室内的空气 不开空调空气的温度不变是平衡态 而打开空调 虽然温度不变化 但由于存在外界的影响 是稳定状态 例1下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是 A 将一根铁丝的一端插入100 的水中 另一端插入0 的冰水混合物中 经过足够长的时间 铁丝处于平衡态B 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C 0 的冰水混合物放入1 的环境中 冰水混合物处于平衡态D 压缩密闭容器中的空气 空气处于平衡态 典例精析 解析答案 方法指导 返回 解析铁丝受到外界因素影响 不是平衡态 只是一种稳定状态 A错误 两物体温度不同 接触后高温物体会向低温物体传热 是非平衡态 B正确 0 的冰水混合物放入1 的环境中 周围环境会向冰水混合物传热 不是平衡态 C错误 压缩密闭容器中的空气 要对空气做功 机械能转化为内能 不是平衡态 D错误 答案B 方法指导 方法指导 两步法判断热力学系统是否处于平衡态 1 判断热力学系统是否受到外界的影响 2 判断系统的状态参量 压强 体积和温度 是否发生变化 如果系统不受外界的影响 且状态参量不发生变化 系统就处于平衡态 否则就是非平衡态 返回 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 3 温度 热平衡中具有的 叫做温度 这就是能够用来测量温度的基本原理 答案 知识梳理 二 热平衡与温度 改变 热平衡 热平衡 共同热学性质 温度计 4 平衡态与热平衡的区别与联系 两个处于平衡态的系统在接触后也一定处于平衡态吗 答案 深度思考 答案不一定 要取决于两个系统的温度 两个系统的温度如果相同 则接触后也处于平衡态 如果两个系统的温度不相同 则接触后就处于非平衡态 例2 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 典例精析 解析答案 方法指导 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项正确 答案BCD 方法指导 方法指导 判断系统达到热平衡的两个方法 1 根据两个相接触的系统的状态参量是否发生变化判断 如果不发生变化 处于热平衡状态 发生变化则不是热平衡状态 2 根据两个系统的温度是否相同判断 如果相同 处于热平衡状态 不相同则不是热平衡状态 例3 多选 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 解析答案 返回 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 返回 1 温度 含义的两种说法 1 宏观角度 表示物体的 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 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 其温度与待测物体相同 答案 三 温度计与温标 知识梳理 冷热程度 温度 热平衡 答案 3 确定一个温标的方法 1 选择某种具有测温属性的 2 了解测温物质随温度变化的函数关系 3 确定温度的和的方法 物质 零点 分度 4 摄氏温标与热力学温标的关系 答案 t T K t 例4 多选 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 用两种温标表示温度的变化时 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 典例精析 解析答案 规律方法 解析温标是用来定量描述温度的方法 常用的温标有摄氏温标和热力学温标 A项正确 两种温标表示同一温度时 数值不同 但在表示同一温度变化时 数值是相同的 B项正确 若物体的温度升高1K 也可以说物体的温度升高1 但在表示物体的温度时 物体的温度为1K 而不能说成物体的温度为1 C D项错误 答案AB 规律方法 规律方法 热力学温度与摄氏温度关系的理解 1 T t 273 15K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础 2 摄氏温度变化1 与热力学温度变化1K是等效的 即 T t 而不是 T t 273 15K 3 绝对零度是低温的极限 只能接近 永远达不到 故热力学温度不能出现负值 但摄氏温度可以出现负值 针对训练下列有关温标的说法正确的是 A 温标不同 测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的B 不同温标表示的温度数值不同 则说明温度不同C 温标的规定都是人为的 没有什么理论依据D 热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法 表示的温度数值没有关系 解析答案 解析温标不同 测量同一系统的温度数值一般不同 A对 B错 每一种温标的规定都有一定意义 如摄氏温标的0 表示标准大气压下冰的熔点 100 为标准大气压下水的沸点 C错 热力学温标和摄氏温标 数值上有T t 273 15K D错 返回 A 1 对热平衡的理解 多选 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 解析答案 对点自测 1 2 3 4 5 解析当温度计的液泡与被测物体紧密接触时 如果两者的温度有差异 它们之间就会发生热传递 高温物体将向低温物体传热 最终使二者的温度达到相等 即达到热平衡 故A D正确 两个物体的温度相同时 不会发生热传递 故B错 若a与b c分别达到热平衡 三者温度一定相等 所以b c之间也达到了热平衡 故C正确 答案ACD 1 2 3 4 5 2 热平衡与平衡态 多选 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 解析答案 1 2 3 4 5 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 4 5 3 温标与温度 下列关于热力学温度的说法中 不正确的是 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 解析答案 1 2 3 4 5 1 2 3 4 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 且趋近于绝对零度时 气体液化或凝固 但有体积 故C正确 D错误 答案D 5 4 温标与温度 多选 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 解析答案 1 2 3 4 5 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