溫度和溫標課件2人教課標版

7.4溫度和溫標7.4溫度和溫標系統(tǒng)的概念

在物理學中所研究的對象，稱為系統(tǒng).(系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱為外界)BA一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)系統(tǒng)的概念在物理學中所研究的對象，稱為系1、狀態(tài)參量①幾何性質：系統(tǒng)的大小、形狀、體積等②力學性質：系統(tǒng)的壓強、受力、表面張力③熱學性質：系統(tǒng)溫度④電磁性質：系統(tǒng)在電場、磁場作用下的性質，如電場強度,磁感應強度等。表示系統(tǒng)某種性質的物理量。一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1、狀態(tài)參量①幾何性質：系統(tǒng)的大小、形狀、體積等表示系統(tǒng)某種2、氣體的狀態(tài)參量（1）.溫度（2）.體積（3）.壓強------熱學性質------幾何性質------力學性質2、氣體的狀態(tài)參量（1）.溫度------熱學性質3、平衡態(tài)對于一個封閉系統(tǒng)，在經過足夠長的時間，系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量會達到穩(wěn)定（不隨時間變化）,我們說系統(tǒng)達到了平衡態(tài)。3、平衡態(tài)對于一個封閉系統(tǒng)，在經過足夠長

例1．在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定下列哪些物理量(

)A．每個氣體分子的運動速率B．壓強

C．體積D．溫度

解析：描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量．氣體的壓強、體積、溫度分別是從力學、幾何、熱學三個角度對氣體的性質進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項正確．

BCD平衡態(tài)和狀態(tài)參量例1．在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定1、熱平衡

如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱,它們的狀態(tài)參量將改變，但經過一段時間后，狀態(tài)參量不再變化,達到了相同的溫度,我們就說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。（兩個系統(tǒng)是通過熱傳遞熱達到的平衡）甲T甲乙T乙只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,就說這兩個系統(tǒng)原來就處于熱平衡二、熱平衡與溫度1、熱平衡如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱,它們的狀態(tài)2、熱力學第零定律（熱平衡定律）如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡。若系統(tǒng)A，C達到熱平衡若系統(tǒng)B，C達到熱平衡A和B也是處于熱平衡2、熱力學第零定律（熱平衡定律）如果兩個FeH2OFeH2O1、溫度

一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度甲乙溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量力學平衡P相同+-φ相同靜電平衡兩個系統(tǒng)達到熱平衡時具有的共同性質是溫度相同三、溫度與溫標1、溫度一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度甲乙高中100C500C溫度：兩個系統(tǒng)達到熱平衡時,溫度相同初中溫度是描述物體冷熱程度的物理量300C高中100C500C溫度：兩個系統(tǒng)達到熱平衡時,溫度相同初中

例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變．問當經過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么?

解析：因金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩(wěn)定狀態(tài)，但其內部總存在著沿一定方向的能量交換，所以金屬棒所處的狀態(tài)不是平衡態(tài)．

答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換．熱平衡與溫度例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與2、溫標定量描述溫度的方法叫溫標。建立一種溫標的三要素：①選擇測溫物質（水銀/鉑/氣體/熱電偶）②確定測溫屬性（體積/電阻/壓強/電動勢）③選定溫度零點和分度方法溫標種類：①攝氏溫標(攝氏度t,單位：0C)標準大氣壓下冰的熔點為零度,沸水為100度,期間分為100等份②熱力學溫標(熱力學溫度T,單位：開爾文K）七個基本物理量之一

T=273.15+t(K)ΔT=Δt2、溫標定量描述溫度的方法叫溫標。建立一種溫標的三要素：溫

③華氏溫標：華氏溫標的溫度tF與t之間的關系：

tF＝32+9/5t單位：°F

華氏溫標在歐美使用非常普遍，攝氏溫標在亞洲使用較多，科學研究中多使用絕對溫標。③華氏溫標：華氏溫標在歐美使用非常普遍，攝氏體積與溫度成線性變化體積與溫度成線性變化溫度和溫標課件2人教課標版溫度和溫標課件2人教課標版

例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖7—4—1所示．已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關敘述中正確的有

(

)雙金屬溫度計圖7－4－1

A．該溫度計的測溫物質是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質熱脹冷縮的性質來工作的C．由左圖可知，銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)D．由右圖可知，其雙金屬征的內層一定為銅．外層一定為鐵ABC隨堂練習例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵

解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片其彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，A、B選項是正確的．圖7－4一l左圖中．加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱膨脹系數(shù)較大，C選項正確．圖7—4—1右圖中，溫度計示數(shù)是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤的．解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成攝氏溫標是瑞典人攝爾修斯（A.Celsius，1701—1744）在1742年首先提出的一種經驗溫標，過去曾被廣泛使用。攝氏溫標以水沸點（101?325Pa壓力下水和水蒸氣之間的平衡溫度）為100度和冰點（101?325Pa壓力下冰和被空氣飽和的水之間的平衡溫度）為0度作為溫標的兩個固定點。攝氏溫標采用玻璃汞溫度計作為內插儀器，假定溫度和汞柱的高度成正比，即把水沸點與冰點之間的汞柱的高度差等分為100格，1格對應于1度。攝氏溫標攝氏溫標是瑞典人攝爾修斯（A.Celsius，1701—171954年第10屆國際計量大會（CGPM）決定采用水三相點一個固定點來定義溫度的單位，冰點已不再是溫標的定義固定點了。1967年第13屆國際計量大會決議定義：溫度單位開爾文是水三相點熱力學溫度的1/273.16。1988年第18屆國際計量大會及第77屆國際計量委員會（CIPM）決議，自1990年始采用“1990年國際溫標（簡稱ITS-90）”。ITS-90定義的溫度單位更精確，更容易復現(xiàn)。我國自1994年始全面采用這一標準。國際溫標1954年第10屆國際計量大會（CGPM）決定采用水三相點一溫度的單位有了新的、更加精確和科學的定義以后，考慮到人們長期以來的使用習慣，仍然保留攝氏溫度這一名詞，但它有了新的意義。某一熱狀態(tài)的攝氏溫度，就是用它與一特定的熱狀態(tài)（比水三相點溫度低0.01?K的熱狀態(tài)，即0攝氏度）之間的溫度差所表示的溫度。這個溫度差要用開爾文溫度來表示。它的單位稱為攝氏度，符號為℃。因此，攝氏溫度是從開爾文溫度導出的，是以0攝氏度作為計算起點的溫度。攝氏溫度和開爾文溫度相差一個常數(shù)，彼此可以互相換算：t/℃＝T/K－273.15。由此，攝氏溫度有了新的定義。在數(shù)值上，它與過去人們習慣使用的攝氏溫標溫度很相近，但不相等，與攝氏溫標的原定義無關。溫度的單位有了新的、更加精確和科學的定義以后，考慮到人們長期1714年,荷蘭華倫海特(G·D·Fahrenheit)最初所制的水銀溫度計是在北愛爾蘭最冷的某個冬日，水銀柱降到最低的高度定為零度；把他妻子的體溫定為100度，然后再把這段區(qū)間的長度均分為100份，每一份叫1度。這就是最初的華氏溫標。顯然，認定氣溫和人的體溫作為測溫質的標準點并在此基礎上分度是不妥當?shù)摹＝】等说捏w溫在一天之中經常波動，而且他妻子如果感冒發(fā)燒了怎么辦？華氏溫標1714年,荷蘭華倫海特(G·D·Fahrenheit)最初后來，華倫海特改進了他創(chuàng)立的溫標，把冰、水、氯化銨和氯化鈉的混合物的熔點定為零度，以0°F表示之，把冰的熔點定為32°F，把水的沸點定為212°F，在32→212的間隔內均分180等分，這樣，參考點就有了較為準確的客觀依據(jù)。這就是現(xiàn)在仍在許多國家使用的華氏溫標，華氏溫標確定之后，就有了華氏溫度(指示數(shù))。后來，華倫海特改進了他創(chuàng)立的溫標，把冰、水、氯化銨和氯化鈉的

謝謝大家謝謝大家有了堅定的意志，就等于給雙腳添了一對翅膀。一個人的價值在于他的才華，而不在他的衣飾。生活就像海洋，只有意志堅強的人，才能到達彼岸。讀一切好的書，就是和許多高尚的人說話。最聰明的人是最不愿浪費時間的人。有了堅定的意志，就等于給雙腳添了一對翅膀。

7.4溫度和溫標7.4溫度和溫標系統(tǒng)的概念

在物理學中所研究的對象，稱為系統(tǒng).(系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱為外界)BA一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)系統(tǒng)的概念在物理學中所研究的對象，稱為系1、狀態(tài)參量①幾何性質：系統(tǒng)的大小、形狀、體積等②力學性質：系統(tǒng)的壓強、受力、表面張力③熱學性質：系統(tǒng)溫度④電磁性質：系統(tǒng)在電場、磁場作用下的性質，如電場強度,磁感應強度等。表示系統(tǒng)某種性質的物理量。一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1、狀態(tài)參量①幾何性質：系統(tǒng)的大小、形狀、體積等表示系統(tǒng)某種2、氣體的狀態(tài)參量（1）.溫度（2）.體積（3）.壓強------熱學性質------幾何性質------力學性質2、氣體的狀態(tài)參量（1）.溫度------熱學性質3、平衡態(tài)對于一個封閉系統(tǒng)，在經過足夠長的時間，系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量會達到穩(wěn)定（不隨時間變化）,我們說系統(tǒng)達到了平衡態(tài)。3、平衡態(tài)對于一個封閉系統(tǒng)，在經過足夠長

例1．在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定下列哪些物理量(

)A．每個氣體分子的運動速率B．壓強

C．體積D．溫度

解析：描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài)，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量．氣體的壓強、體積、溫度分別是從力學、幾何、熱學三個角度對氣體的性質進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項正確．

BCD平衡態(tài)和狀態(tài)參量例1．在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態(tài)，需要確定1、熱平衡

如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱,它們的狀態(tài)參量將改變，但經過一段時間后，狀態(tài)參量不再變化,達到了相同的溫度,我們就說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。（兩個系統(tǒng)是通過熱傳遞熱達到的平衡）甲T甲乙T乙只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,就說這兩個系統(tǒng)原來就處于熱平衡二、熱平衡與溫度1、熱平衡如果兩個系統(tǒng)相互接觸而傳熱,它們的狀態(tài)2、熱力學第零定律（熱平衡定律）如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡。若系統(tǒng)A，C達到熱平衡若系統(tǒng)B，C達到熱平衡A和B也是處于熱平衡2、熱力學第零定律（熱平衡定律）如果兩個FeH2OFeH2O1、溫度

一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度甲乙溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量力學平衡P相同+-φ相同靜電平衡兩個系統(tǒng)達到熱平衡時具有的共同性質是溫度相同三、溫度與溫標1、溫度一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度甲乙高中100C500C溫度：兩個系統(tǒng)達到熱平衡時,溫度相同初中溫度是描述物體冷熱程度的物理量300C高中100C500C溫度：兩個系統(tǒng)達到熱平衡時,溫度相同初中

例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變．問當經過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么?

解析：因金屬棒一端與0℃冰接觸，另一端與100℃水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩(wěn)定狀態(tài)，但其內部總存在著沿一定方向的能量交換，所以金屬棒所處的狀態(tài)不是平衡態(tài)．

答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換．熱平衡與溫度例2、一金屬棒的一端與0℃冰接觸，另一端與2、溫標定量描述溫度的方法叫溫標。建立一種溫標的三要素：①選擇測溫物質（水銀/鉑/氣體/熱電偶）②確定測溫屬性（體積/電阻/壓強/電動勢）③選定溫度零點和分度方法溫標種類：①攝氏溫標(攝氏度t,單位：0C)標準大氣壓下冰的熔點為零度,沸水為100度,期間分為100等份②熱力學溫標(熱力學溫度T,單位：開爾文K）七個基本物理量之一

T=273.15+t(K)ΔT=Δt2、溫標定量描述溫度的方法叫溫標。建立一種溫標的三要素：溫

③華氏溫標：華氏溫標的溫度tF與t之間的關系：

tF＝32+9/5t單位：°F

華氏溫標在歐美使用非常普遍，攝氏溫標在亞洲使用較多，科學研究中多使用絕對溫標。③華氏溫標：華氏溫標在歐美使用非常普遍，攝氏體積與溫度成線性變化體積與溫度成線性變化溫度和溫標課件2人教課標版溫度和溫標課件2人教課標版

例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖7—4—1所示．已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關敘述中正確的有

(

)雙金屬溫度計圖7－4－1

A．該溫度計的測溫物質是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬B．雙金屬溫度計是利用測溫物質熱脹冷縮的性質來工作的C．由左圖可知，銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)D．由右圖可知，其雙金屬征的內層一定為銅．外層一定為鐵ABC隨堂練習例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計．它是利用銅片與鐵

解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片其彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，A、B選項是正確的．圖7－4一l左圖中．加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙金屬片下層熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱膨脹系數(shù)較大，C選項正確．圖7—4—1右圖中，溫度計示數(shù)是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤的．解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成攝氏溫標是瑞典人攝爾修斯（A.Celsius，1701—1744）在1742年首先提出的一種經驗溫標，過去曾被廣泛使用。攝氏溫標以水沸點（101?325Pa壓力下水和水蒸氣之間的平衡溫度）為100度和冰點（101?325Pa壓力下冰和被空氣飽和的水之間的平衡溫度）為0度作為溫標的兩個固定點。攝氏溫標采用玻璃汞溫度計作為內插儀器，假定溫度和汞柱的高度成正比，即把水沸點與冰點之間的汞柱的高度差等分為100格，1格對應于1度。攝氏溫標攝氏溫標是瑞典人攝爾修斯（A.Celsius，1701—171954年第10屆國際計量大會（CGPM）決定采用水三相點一個固定點來定義溫度的單位，冰點已不再是溫標的定義固定點了。1967年第13屆國際計量大會決議定義：溫度單位開爾文是水三相點熱力學溫度的1/273.16。1988年第18屆國際計量大會及第77屆國際計量委員會（CIPM）決議，自1990年始采用“1990年國際溫標（簡稱ITS-90）”。ITS-90定義的溫度單位更精確，更容易復現(xiàn)。我國自1994年始全面采用這一標準。國際溫標1954年第10屆國際計量大會（CGPM）決定采用水三相點一溫度的單位有了新的、更加精確和科學的定義以后，考慮到人們長期以來的使用習慣，仍然保留攝氏溫度這一名詞，但它有了新的意義。某一熱狀