温度和温标+高二下学期物理人教版选择性必修第三册

§2.1温度和温标

第二章气体、固体和液体人教版（2019）选择性必修

第三册问题为什么测量体温时要过一段时间才能取出温度计？为什么温度计的示数就是你的体温？问题假如一个容器用挡板K隔开，容器中的气体被分成A、B两部分，它们的压强分别为pA、PB，温度分别为TA、TB，它们的压强和温度均不相等。打开挡板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内的气体会是什么状态?压强大的气体会向压强小的一方流动，温度高的气体会向温度低一侧传热，经过一段时间后，窗口内各点的压强和温度都相同且不再变化。1.热力学研究对象和内容研究物理问题研究对象一个物体多个物体系统研究的问题不同选取的系统常不同热学研究对象系统以外的物质统称为外界或环境热力学系统如气体、液体、固体等大量分子组成的物体或物体系统如何研究系统的状态和变化规律？宏观描述：对一个系统的状态从整体上加以描述宏观量：表征系统状态和属性的物理量微观描述：通过对微观粒子的运动状态的说明而对系统状态加以描述微观量：描述一个微观粒子运动状态的物理量状态参量物态参量（态参量）（stateparameter）描写平衡态的宏观物理量。

V几何参量

p力学参量T是热学特有的物理量，需要在热学中加以定义平衡态在不受外界影响的条件下，对一个孤立系统，经过足够长的时间后，系统达到一个宏观性质不随时间变化的状态实际上的处理：⑴是否可看作平衡态？时间足够长，不受外界影响⑵实在不行可以分小块⑶远离平衡态：非线性，耗散结构我们主要研究平衡态的热学规律平衡态是热学中的一个理想化模型热（动）平衡一.热平衡：两系统热接触下，相当长时间后达到的共同平衡。

实验表明：

“平衡态”指的是一个系统的状态；“热平衡”指的是两个系统的关系特点：系统的所有性质都不随时间变化热（动）平衡1、两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同2、温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量3、一切达到热平衡的系统都具有相同的温度温度的定义热平衡定律（热力学第零定律）——

分别与第三个系统处于同一热平衡态的两个系统必然也处于热平衡。温度：处于同一热平衡态下的热力学系统所具有的共同的宏观性质。一切处于同一热平衡态的系统有相同的温度。温度取决于系统内部的热运动状态。压强电势水流AB连通器A+++++++B_______———温度在热平衡中的角色，与压强、电势相似力学平衡静电平衡热平衡与温度1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，经过一段时间，各自的状态参量不再变化，说明两个系统达到了平衡，这种平衡叫作热平衡．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．3.热平衡定律的意义决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度．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．温度计与温标摄氏温度计的温度值是如何标定的？如何定义温标？温标：定量描述温度的方法叫做温标

温标的建立三要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；②对测温物质的测温属性随温度变化规律的定量关系作出某种规定；③确定固定标准点和分度的方法，即温度的零点．水银规定温度与水银的体积成线性关系只要改变三要素中的某一要素，就可以建立一种新的温标水银温度计——水银的热膨胀电阻温度计——金属电阻随温度变化气体温度计——气体压强随温度变化铂金属温标（temperaturescales）温标：温度的数值标度。

1、热力学温标T

，单位：K(Kelvin)

2、摄氏温标t

3、华氏温标tF：热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一热力学温度有负值吗？讨论1：宇宙中的温度讨论2：热力学系统的平衡态和热平衡密集稀疏没有外界影响足够长的时间状态参量稳定动态平衡系统平衡态条件?①热力学的平衡态是一种动态平衡.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平衡态的特点：系统内温度、压强、体积不发生变化。平衡状态的注意事项:讨论2：热力学系统的平衡态和热平衡思考:将一根长铁丝的一端插入100℃的沸水中，另一端放入0℃的冰水中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化，铁丝的这种状态是否为平衡态？非平衡态100℃0℃这种状态不是平衡态,只是一种稳定状态有外界影响的稳定状态讨论2：热力学系统的平衡态和热平衡相互接触而传热热平衡热冷两系统处于热平衡的条件？两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个“共同的热学性质”

两个系统存在温差，相互接触而传热，这两个系统的状态参量互相影响而分别改变。经过一段时间，两个系统温度相等结束传热，各自的状态参量就不再变化了,这说明两个系统达到共同的平衡(热平衡)热平衡讨论2：热力学系统的平衡态和热平衡

平衡态热平衡区别研究对象判断依据联系一个系统两个接触的系统①系统不受外界影响②状态参量不变两个系统温度相同处于热平衡的两个系统都处于平衡态练习下列说法正确的是()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.两个物体发生热传递时，它们组成的系统处于非平衡态BD练习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、体积都必须达到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、压强就会变得一样，但体积仍可变化