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文档简介

1、4温度和温度范围,第7章分子动力学理论,四季变化,晴天和冷天,我们注意每天的天气预报,并适当增减衣服。一个城市某一天的天气预报如下:今天多云,温度2919。天气预报中提到的温度涉及哪些物理知识?热力学系统与外界(1)热力学系统:在热力学中,由一定范围内的_ _ _ _ _ _组成的研究对象简称为热力学系统。(2)外部世界:与系统一起出现的系统外的其他物体统称为外部世界。知识点1:状态参数和平衡状态,大量分子,相互作用;2:状态参数描述系统的物理量。常用的物理量包括几何参数、力学参数和热学参数。3平衡状态是一种状态,在这种状态下,系统的所有性质不会随着时间而改变,也不会受到外部影响。热性质,体积

2、v,压力p,温度t,和变化的稳定性,知识点2,热平衡和温度,和1,相互接触的两个热力学系统的状态参数。2热平衡定律如果两个系统和第三个系统达到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,不再变化,热平衡,热平衡,3温度代表热平衡系统的物理量“_ _ _ _ _ _ _”。 热平衡的本质所有达到热平衡的系统都有相同的_ _ _ _

3、_ _。1、温度计温度计是_ _ _ _ _ _的工具。家庭和物理实验室常用的温度计由水银、酒精、煤油和其他液体制成。知识点3温度计和温标,测量温度,热膨胀,2温标的数值表达式称为温标。(1)摄氏温标:规定温度为0,温度为0至100之间的100等分,每等分为1。这种表示温度的方法是摄氏温标,表示的温度叫做_ _ _ _ _ _。(2)热力学温标:规定摄氏温标的_ _ _ _ _ _为零,这种表示温度的方法称为热力学温标。表达的温度称为热力学温度(t),其单位为开尔文(k)。冰水混合物,沸水,摄氏度温度,273.15,(3)摄氏度温度和热力学温度,温度,摄氏度,开尔文,T 273.15千,1。平

4、衡态和热平衡1对平衡态的理解(1)热力学平衡态是一种动态平衡,组成系统的分子仍在作不规则运动,但分子运动的平均效应并不随时间而改变(2)平衡态是一种理想状态,因为任何系统都不可能完全不受外界的影响。当系统处于平衡状态时,由于外部影响,平衡状态仍可能发生微小变化。(3)两个系统达到平衡后,将它们分开。如果他们分离后不受外界影响,并再次与他们接触,他们的状态不会改变。因此,热平衡的概念也适用于两个从未发生作用的系统。因此,可以说,只要两个系统接触时状态不变,我们就说这两个系统处于热平衡。(4)平衡不是热平衡:平衡是系统的状态,热平衡是两个接触系统之间的关系。当两个系统平衡接触时,它们的状态可能会改

5、变,当温度相同时,两个系统达到热平衡。达到热平衡的两个系统处于平衡状态。热平衡定律的意义热平衡定律也称为热力学第零定律,它为温度的测量提供了理论基础。由于热平衡中的物体具有相同的温度,在比较每个物体的温度时,没有必要直接接触每个物体,只有作为标准物体的温度计才能与每个物体接触来比较温度。特别提醒:(1)当两个不同温度的物体相互接触时,由这两个物体组成的系统处于不平衡状态;最后,两个系统之间的关系我2015年,又是一个寒冷的冬天。当人们把铁条和木头拿到户外时,他们觉得铁条明显比木头凉。因为温度表明物体的冷热程度,所以当时有人得出结论:“铁棒比木头凉。”你认为他的结论是正确的吗?回答:不是。因为铁

6、条和木头与周围环境处于热平衡,所以它们的温度是一样的。我觉得铁棒特别冷,因为单位时间内人们传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多,所以他的结论是错误的。立即讨论1:2:温度和温标中“温度”的含义1,2:温度计测量原理所有相互热平衡的系统都有相同的温度。温度计与被测物体接触,达到热平衡,其温度与被测物体的温度相同。3温标(1)常用的温标包括摄氏温标、华氏温标和热力学温标。(2)温标元素:首先,选择具有测温特性的测温物质;其次,了解测温物质与温度变化的函数关系;第三,确定温度零点和刻度的方法。(3)温度有两种数值表达式:摄氏温标和热力学温标,特别提醒:(1)温度计的热容量必须很小,当它与被测物体接触

7、时,几乎不会改变被测物体的状态。(2)热力学度日(开尔文)是国际单位制的七个基本单位之一。温度计的测温原理是什么?为什么你要在量完体温后摇晃它?答:温度计使用热平衡原理;测量温度后,水银不能自动返回液泡,所以必须用力扔回去。下列陈述是正确的: (一)当两个系统处于热平衡时,它们必须具有相同的热量。如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么两个系统也必须处于热平衡。温度是决定两个系统是否达到热平衡的唯一物理量。热平衡定律是温度计测量温度的基本原理。问题1是对热平衡和热平衡定律的理解和分析:热平衡系统都有相同的状态参数温度,所以A。根据热平衡定律,如果一个物体与A处于热平衡,它也与B达到热平衡,

8、那么A的温度等于B的温度,这也是温度计测量温度的基本原理,所以B和D项也是正确的。答:BCD点评:在处理热平衡问题时,要把握好以下两点:(1)发生热交换时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;(2)当达到热平衡时,系统必须具有相同的温度,但其他参数可能不相同。以下关于热平衡的陈述是正确的:(1)系统A和系统B达到热平衡,即它们的温度达到相同的值B。当冰水混合物和0水没有达到热平衡C测量体温时,温度计必须与身体接触510分钟,以使温度计和身体达到热平衡D。两个具有相同冷热程度的系统处于热平衡。变式1:回答:ACD分析:当温度达到热平衡时,它是相同的,或者当温度相同时,它意味着两个系统达到热

9、平衡,所以B是错的。在下面关于热力学温度的陈述中,正确的是()热力学温度的零值等于273.15 B,热力学温度的1K的量级等于摄氏温度的1。绝对零度是低温的极限,如果它永远达不到D1,它就是1K。问题2,温度和温度范围,分析:从热力学温度(t)和摄氏温度(t)的关系来看,Tt273.15K表明A和B是正确的。此外,绝对零度是低温的极限,这是永远无法达到的。答:美国广播公司评论:尽管热力学温度1K的量级等于摄氏温度1的量级,但不能说1就是1K。在以下关于热力学温度的陈述中,(A136)高于136千,B0等于273.15千,C1为1千,1高于274.15千是正确的它是利用铜铁双金属铆接的弯曲度随温

10、度变化的原理制成的。如图所示。众所周知,双金属在加热时弯曲度会增加,所以下面的相关陈述是正确的(),问题3:温度计的原理和应用,答:温度计的测温物质是铜和铁,它们有不同的热膨胀系数,乙:双金属温度计是利用测温物质的热膨胀和收缩特性工作的, c:从图A可以看出,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数,d:从图B可以看出,双金属片的内层必须是铜,外层必须是铁。 分析:铜的热膨胀系数大于铁。当温度升高时,双金属片的弯曲程度增加,指针顺时针旋转。双金属温度计的工作原理是由不同热膨胀系数的铜和铁制成的双金属的弯曲度随温度变化。甲和乙是正确的;如图A所示,加热时,双金属片的弯曲程度增加,即进一步向上弯曲,表明下

11、层双金属片的热膨胀系数较大,即铜的热膨胀系数较大,C正确;如图B所示,温度计读数顺时针方向增加,表明当温度上升,温度计指针顺时针方向旋转时,双金属片的弯曲程度增加,因此可以推断双金属片的内层必须是铁,外层必须是铜,D是错的。回答:ABC,仔细观察显示,普通液体温度计下部的玻璃泡较大,壁较薄,上部的试管均匀而薄。想想看,为什么温度计要做成这样?分析:这样做的目的是使测量更加准确和方便。下部较大,上部较薄,因此下部储存有更多的液体。当液体膨胀或收缩很小时,细管中的液位可能会发生很大变化,这可以使测量更加准确;下部的壁很薄,可以使玻璃泡内测温物质的温度与被测物质的温度快速吻合;细管的厚度是均匀的,以使刻度均匀,便于读数。变式1:易错点:对热平衡概念的误解导致一个错误案例:关于热平衡的正确表述是:(a)如果两个系统在某一时刻处于热平衡状态,那么这两个系统将永远处于热平衡状态(b)热平衡定律只能研究三个系统的问题(c)如果两个系统相互接触而不改变状态参数,这两个

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