4　温度和温标

1、4、温度和温标,思考1：杯子中盛有正在熔化的0的冰水混合物，若将其移至0的房间，冰和水质量各怎样变化?说说其中的道理 思考2：初中阶段学习的热传递方向是怎样的?若两个接触物体间没有发生热传递这两个物体一定具有怎样的共性?,一、状态参量与平衡态,1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统,系统以外的周围物体称之为外界或环境，系统与外界之间往往存在相互的作用,一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质：,几何性质,力学性质,热学性质,如某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm。,用体积描述它的几何性质，用压强描述力学性质用温度描述热学性质,2、状态参量 ： 描述系统状态的宏

2、观物理量叫做系统的状态参量,例1在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量( ) A每个气体分子的运动速率 B压强 C体积 D温度,解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量显然B、C、D选项正确,BCD,特点：,系统的所有性质都不随时间变化,3、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变化时的状态称之为平衡态,一个物理学系统，在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量会达到稳定,二、热平衡与温

3、度,1、热平衡：如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将会互相影响而分别改变但是经过一段时间后，两个系统的状态参量就不再变化，说明这两个系统对于传热来说已经达到了平衡，这种平衡叫做热平衡,热平衡,温度相等,具有一种相同的热学性质,温度,若两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化。,说明两个系统原来就已经处于相同的热平衡状态。（具有相等的温度）,若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。,热平衡定律(热力学第零定律),2、温度 两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同性质”。我们把表征这一“共同性质”的物理量定义为温度。,3、热平衡定律(又叫热力学第零定律

4、)： 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，这个结论称为热平衡定律。,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，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理,例2一金属棒的一端与0冰接触，另一端与100水接触，并且保持两端冰、水的温度不变问当经过充分长时间后，金属棒所处的状态是否为热平衡态?为什么?,解析：因金属棒一端与0冰接触，另一端与100水接触，并且保持两端冰、水的温度不变时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态，但其内部总存在着沿一定方

5、向的能量交换，所以金属棒所处的状态不是平衡态 答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存在能量交换,摄氏温标：,标准大气压下冰的熔点为0oC,标准大气压下水的沸点为100oC,在0oC与100oC之间等分成100等份，每份算做1oC,热力学温标：,热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，,用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。,热力学温度T与摄氏温度t 的关系是：,T = t + 273.15 K,三、温度计与温标,温标,温度的数值表示法,说明,摄氏温标的单位“”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文；,由Tt+273.15 K可知，物体温度变化1与变化1 K的变化量是等同的，但物体所处状态为1与1 K是相隔甚远的；,一般情况下， Tt+273 K,1、两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是( ) A它们的能量相同 B它们的比热相同 C它们的热量相同 D它们的温度相同,D,课堂练习：,2、下列关于热力学温