温度和温标-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体1．温度和温标课前预习反馈

知识点

11．热力学系统：由大量分子组成的______。2．外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体。3．状态参量：为确定系统的状态所需要的一些量，如：_____、______、温度等。4．平衡态：无外界影响，______________的状态。说明：平衡态是状态量，不是过程量，处于平衡态的系统，状态参量在较长时间内不发生变化。状态参量与平衡态系统体积压强状态参量稳定『判一判』(1)表示系统的状态参量常用的有体积、压强、阿伏加德罗常数和温度。(

)(2)当系统处于平衡态时，系统的温度、压强、体积等都不随时间变化。(

)(3)平衡态是一种理想情况。(

)×√√知识点

21．热平衡：如果两个系统相互接触而传热，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别______。经过一段时间，各自的状态参量不再变化了，即这两个系统达到了________。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________。热平衡与温度改变热平衡热平衡3．温标：定量描述______的方法。(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℃刻度与100℃刻度之间均匀分成_______等份，每一份算作1℃。(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，________温度。温度0℃100℃100热力学(3)摄氏温度与热力学温度摄氏温度摄氏温标表示的温度，用符号___表示，单位是________，符号为℃热力学温度热力学温标表示的温度，用符号__表示，单位是_______，符号为K换算关系T＝______________注意：变化1℃与变化1K是相等的。t摄氏度T开尔文t＋273.15K4．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即_____。这就是温度计能够用来测量温度的基本原理。『判一判』(4)温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量。(

)(5)两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量。(

)(6)处于热平衡状态的系统内的分子仍在不停地做无规则运动，热平衡是一种动态平衡。(

)温度√×√『选一选』(2024·山西大同高二阶段练习)下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是(

)A．开空调1min内教室内的气体处于平衡态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，空气处于平衡态答案：B解析：开空调1min内教室内的气体温度要变化，故不是平衡态，故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，物体的温度会发生变化是非平衡态，故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，冰水混合物的状态参量会发生变化，故不是平衡态，故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，气体的温度、压强、体积变化，故不是平衡态，故D错误。『想一想』(1)“平衡态”就是“热平衡”吗？(2)在寒冷的冬天，用手触摸放在室外的铁块和木块时，明显感觉到铁块较凉，所以铁块比木块温度低。你认为这种说法对吗？提示：(1)“平衡态”指的是一个系统的状态，“热平衡”指的是两个系统之间的关系，二者的本质不同。(2)不对。由于铁块和木块与周围环境达到热平衡，所以它们的温度是一样的。之所以感觉铁块更凉，是因为在触摸铁块和木块时，在相同时间内，人体传给铁块的热量更多。知识点

3温度计名称原理水银温度计根据水银的__________的性质来测量温度金属电阻温度计根据金属铂的______随温度的变化来测量温度气体温度计根据气体______随温度的变化来测量温度热电偶温度计根据不同导体因______产生电动势的大小来测量温度热胀冷缩电阻压强温差『选一选』下列关于温标、温度的说法正确的是(

)A．今天最高气温是25℃，用热力学温度来表示即为25KB．今天最低气温是283K，用摄氏温标来表示即为13℃C．今天从早晨到中午，气温上升了10℃，用热力学温度来表示即上升10KD．今天从早晨到中午，气温上升了10℃，用热力学温度来表示即上升283K答案：C解析：根据热力学温度与摄氏温度的关系T＝(273＋t)K，可得，今天最高气温是25℃，用热力学温度来表示即为298K，故A错误；今天最低气温是283K，用摄氏温标来表示即为t＝(283－273)℃＝10℃，故B错误；今天从早晨到中午，气温上升了Δt＝10℃，由于数值上ΔT＝Δt，所以用热力学温度来表示即上升10K，故C正确，D错误。『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？提示：体温计利用了热平衡和热胀冷缩原理；量完体温后，水银不能自动回到液泡，必须用力甩回去。课内互动探究探究

平衡态与热平衡的比较要|点|提|炼1．平衡态的理解(1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，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。(3)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，那么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。2．热平衡定律的意义决定两个系统是否达到了热平衡的参量是温度。因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以在比较各物体的温度时，不需要将各物体直接接触，只需将温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低。(1)热平衡的特征方面：温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡的物理量。(2)热平衡的条件方面：达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度。典|例|剖|析1．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的(

)A．温度、压强、体积都一定达到了稳定的状态不再变化B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态D．温度、压强不再变化，但体积仍可变化答案：A解析：如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等都不再随时间发生变化。温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故A正确。(多选)下列关于平衡态与热平衡的说法正确的是(

)A．两个系统在接触传热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B．处于热平衡的几个系统的温度可以不相等C．处于热平衡的几个系统的温度一定相等D．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态答案：AC解析：只要两个系统在接触传热时它们的状态不发生变化，这两个系统原来就处于热平衡，而温度是反映两个系统是否达到热平衡的唯一物理量，故A、C正确，B错误；描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可知D错误。对点训练❶探究

温度计与温标要|点|提|炼1.“温度”含义的两种说法宏观角度温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的。热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的。热平衡定律指出，两个系统相互处于热平衡时，存在一个数值相等的物理量，这个物理量就是温度，这样的定义更具有科学性。2.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

摄氏温标热力学温标提出者摄氏萨斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号

℃K关系(1)T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K(2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等(1)摄氏温标：在标准大气压下，把冰的熔点定为0℃，水的沸点定为100℃，在这两个固定点之间共100℃，均匀分成100等份，每等份代表1摄氏度，用1℃表示，用℃表示的温度叫作摄氏温度，常用t表示。(2)热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一。由T＝t＋273.15K可知，物体温度变化1℃与变化1K的变化量是等同的，但物体所处状态为1℃与1K是相差很大的。(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，但摄氏温度可以有负值。典|例|剖|析2．(多选)关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是(

)A．热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t－273.15KB．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃C．热力学温度升高1K对应摄氏温度升高1℃D．某物体摄氏温度为20℃，即热力学温度为293.15K答案：CD解析：摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15K，故A错误；由T＝t＋273.15K得，ΔT＝Δt，可知，热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃，故B错误，C正确；某物体摄氏温度为20℃，则热力学温度为T＝(20＋273.15)K＝293.15K，故D正确。关于热力学温度，下列说法正确的是(

)A．温度t升高了1℃，对应T升高了274KB．摄氏温度与热力学温度都可能取负值C．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了t＋273KD．－136℃比136K温度高答案：D解析：因T＝t＋273K，可知Δt＝1℃，则ΔT＝1K，故A错误；热力学温度不可能取负值，故B错误；因T1＝t＋273K，T2＝2t＋273K，则ΔT＝t，故C错误；据T＝t＋273K知，－136℃＝137K，故D正确。对点训练❷核心素养提升不能正确区分平衡态与热平衡而致错

(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触一段时间后分开，再将乙和丙接触一段时间后分开，假设只有在它们相互接触时才有热传递，不接触时与外界没有热传递，则(

)A．甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态B．只有乙、丙达到了平衡态，甲没达到平衡态C．甲、乙、丙三物体一定达到了热平衡D．乙、丙两物体一定达到了热平衡答案：AD案例解析：一个系统，只要它的状态参量不随时间变化，或者和外界没有能量交换，系统体积不变，系统内各点温度、压强一样，我们就说这个系统达到了平衡态。两个系统接触一段时间后，两个系统的状态参量不再变化，我们就说这两个系统达到了热平衡。乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各处的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，选项A正确，B错误；甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度可能又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，选项C错误，D正确。误区警示：1．平衡态不是热平衡，平衡态是对某一系统而言的，热平衡是对两个接触的系统而言的。2．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，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡。课堂达标检测一、状态参量与平衡态1．(多选)下列说法正确的有(

)A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会达到稳定C．只有处于平衡态的系统才有状态参量D．两个物体间发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态答案：BD解析：由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，A错误；当系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，B正确；处于非平衡态的系统也有状态参量，只是状态参量随时间变化，C错误；两个物体间发生热传递时，两个物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态，D正确。二、热平衡与温度2．(多选)关于热平衡，下列说法正确的是(

)A．系统甲与系统乙达到热平衡，则它们的温度相同B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C．量体温时水银体温计需要和身体接触5min左右是为了让体温计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态答案：ACD解析：两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同。故A、C、D正确，B错误。3．(多选)达到热平衡的两个物体，其(

)A．冷热程度相同

B．体积相同C．温度相同

D．热量相同答案：AC解析：