溫度和溫標(biāo)（教學(xué)課件）（人教版2019選擇性必修第三冊(cè)）

第1節(jié)溫度和溫標(biāo)第二章

人教版

選擇性必修第三冊(cè)狀態(tài)參量與平衡態(tài)01熱平衡與溫度02溫度計(jì)與溫標(biāo)03典例分析04新課導(dǎo)入

假如一個(gè)容器用擋板K隔開，容器中的氣體被分成A、B兩部分，它們的壓強(qiáng)分別為pA、PB，溫度分別為TA、TB。打開擋板K后，如果容器與外界沒有能量交換，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)的氣體會(huì)是什么狀態(tài)?壓強(qiáng)大的氣體會(huì)向壓強(qiáng)小的一方流動(dòng)，溫度高的氣體會(huì)向溫度低一側(cè)傳熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，窗口內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng)和溫度都相同且不再變化。

日常生活中我們會(huì)借助這些儀器和設(shè)備測(cè)量什么？什么是系統(tǒng)？什么是外界？什么是系統(tǒng)的狀態(tài)參量?常用的狀態(tài)參量有哪些？想一想狀態(tài)參量與平衡態(tài)PART01熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）01（1）熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）：在熱學(xué)中，把某個(gè)范圍內(nèi)大量分子組成的研究對(duì)象叫做熱力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。（2）外界：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。例如：酒精燈加熱容器中的氣體把氣體作為研究對(duì)象，它就是一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)。而容器和酒精燈就是外界。在物理學(xué)中所研究的對(duì)象，稱為系統(tǒng).三種熱力學(xué)系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)和外界相互作用的情況，我們可以區(qū)分出如下幾種熱力學(xué)系統(tǒng)：①孤立系統(tǒng)：與外界不發(fā)生任何相互作用的系統(tǒng)稱為孤立系統(tǒng)。此時(shí)系統(tǒng)和外界既無(wú)能量交換也無(wú)物質(zhì)交換。（在該系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量既不能進(jìn)也不能出）孤立系統(tǒng)：粒子數(shù)N不變、能量E不變。Q=0W=0小球、彈簧、地球組成的系統(tǒng)類似于三種熱力學(xué)系統(tǒng)②封閉系統(tǒng)：與外界沒有物質(zhì)交換，但有能量交換的系統(tǒng)稱為封閉系統(tǒng)。（在該系統(tǒng)中，物質(zhì)不能進(jìn)出，但可以與外界交換能量）封閉系統(tǒng)：粒子數(shù)N不變、能量E可變。Q≠0W≠0③開放系統(tǒng)：與外界既有物質(zhì)交換，也有能量交換的系統(tǒng)稱為開放系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱開系。（在該系統(tǒng)中，與外界可以自由進(jìn)行物質(zhì)和能量交換）開放系統(tǒng)：粒子數(shù)N可變、能量E可變。

Q≠0W≠0彈簧類似于彈簧、地球組成的系統(tǒng)類似于各種系統(tǒng)熱力學(xué)研究的對(duì)象熱力學(xué)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的對(duì)象運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)牛頓力學(xué)系統(tǒng)牛頓力學(xué)研究的對(duì)象系統(tǒng)系統(tǒng)與外界

如果我們研究一箱氣體的熱學(xué)性質(zhì)，這箱氣體是由大量分子組成的一個(gè)研究對(duì)象。氣（液）體就是系統(tǒng)箱子就是外界例如，用酒精燈加熱容器中的液體，把液體作為研究對(duì)象。容器和酒精燈就是外界狀態(tài)參量02力學(xué)：為確定物體（質(zhì)點(diǎn)）機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)：引入物理量→（熱力學(xué)）系統(tǒng)狀態(tài)參量壓強(qiáng)P坐標(biāo)速度熱學(xué)：為確定研究對(duì)象（系統(tǒng)）的狀態(tài)：引入物理量為確定系統(tǒng)的空間范圍體積V幾何參量:為確定外界與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的力的作用力學(xué)參量:為確定系統(tǒng)的冷熱程度溫度T熱學(xué)參量:狀態(tài)參量：為了確定系統(tǒng)的狀態(tài)，需要用到一些物理量，表示系統(tǒng)某種性質(zhì)的物理量稱為狀態(tài)參量。熱力學(xué)系統(tǒng)狀的常用態(tài)參量狀態(tài)參量一般的系統(tǒng)，要研究以下幾種狀態(tài)參量：描述系統(tǒng)在電、磁場(chǎng)作用下的性質(zhì)，如電場(chǎng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度等。①幾何參量描述系統(tǒng)的大小、形狀、體積等。②力學(xué)參量描述系統(tǒng)的壓強(qiáng)、應(yīng)力、表面張力等。③熱學(xué)參量描述系統(tǒng)溫度。④電磁參量狀態(tài)參量人民醫(yī)院某氧氣瓶容積為100L，其內(nèi)氧氣在溫度為20oC時(shí)的氣壓為5atm?！鑼懴到y(tǒng)狀態(tài)的物理量如：一輛汽車經(jīng)過(guò)白馬中學(xué)門口時(shí)的速度為10m/s，加速度為1m/s2。⑤運(yùn)動(dòng)學(xué)參量描述系統(tǒng)的速度、加速度、位移等。狀態(tài)參量對(duì)象參量類型狀態(tài)參量：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)位置和速度v運(yùn)動(dòng)學(xué)參量系統(tǒng)的空間范圍體積V系統(tǒng)間或內(nèi)部力的作用壓強(qiáng)P幾何參量力學(xué)參量熱學(xué)參量確定系統(tǒng)冷熱程度溫度T例如：某鋼瓶容積為100L，其內(nèi)煤氣溫度為20oC時(shí)的氣壓為5atm。表示系統(tǒng)某種性質(zhì)的物理量描述狀態(tài)參量熱力學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)03一個(gè)封閉系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量達(dá)到穩(wěn)定（不隨時(shí)間變化）時(shí)的狀態(tài)。5atm60oC0oC2atm系統(tǒng)平衡態(tài)分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)宏觀性質(zhì)例如：把不同壓強(qiáng)，不同溫度的兩箱氣體注入同一容器：壓強(qiáng)大的氣體會(huì)向壓強(qiáng)小的一方流動(dòng)。溫度高的會(huì)向溫度低的一方傳熱。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，容器各點(diǎn)的壓強(qiáng)和溫度都不再變化。如果容器與外界沒有能量交換非平衡態(tài)平衡態(tài)平衡態(tài)對(duì)于一個(gè)封閉的系統(tǒng)，在沒有外界影響的情況下，只要經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量（溫度，壓強(qiáng)和體積）能夠達(dá)到穩(wěn)定，都不再隨時(shí)間變化。即：平衡態(tài)：系統(tǒng)整體的宏觀性質(zhì)（P、V、T）將不隨時(shí)間而變化、且具有確定的狀態(tài)注意：①平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。②類似于化學(xué)平衡，熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到的平衡態(tài)也是一種動(dòng)態(tài)平衡。組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化。（力學(xué)中的平衡態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）③在外界影響下，系統(tǒng)可以處于一種宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)，但這不是平衡態(tài)，只是一種穩(wěn)定狀態(tài)。100?C的沸水0?C的冰水一根長(zhǎng)鐵絲經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間，溫度隨鐵絲有一定分布，且不隨時(shí)間變化，但這不是平衡態(tài)，只是一種穩(wěn)定狀態(tài)。因?yàn)槌啡ネ饨缬绊懀到y(tǒng)各部分的狀態(tài)參量就會(huì)變化。小試牛刀1.（多項(xiàng)）關(guān)于狀態(tài)參量，下列說(shuō)法正確的是（）A．體積是幾何參量 B．壓強(qiáng)是力學(xué)參量C．溫度是熱學(xué)參量 D．壓強(qiáng)是熱學(xué)參量ABC解析：熱學(xué)中，為了描述系統(tǒng)所處的狀態(tài)，所用到的物理量稱為狀態(tài)參量。確定系統(tǒng)空間范圍用到的體積，是一個(gè)幾何參量；確定外界與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的力的作用用到的壓強(qiáng)，是一個(gè)力學(xué)參量；確定系統(tǒng)的冷熱程度用到的溫度，是一個(gè)熱學(xué)參量。故ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。小試牛刀ABD2.（多選）下列各系統(tǒng)處于平衡態(tài)的是 (

)A.放在0℃的房間里的密閉導(dǎo)熱容器中的冰水混合物B.靜止在沸水中足夠長(zhǎng)時(shí)間的銅塊C.剛剛放在教室中的一杯熱水和一杯加較多冰塊的可樂D.放在恒溫房間中很久的密閉導(dǎo)熱容器中的84消毒液解析：系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí),其狀態(tài)參量不變,銅塊靜止在沸水中足夠長(zhǎng)的時(shí)間,密閉導(dǎo)熱容器中的冰水混合物處在0℃環(huán)境中,其狀態(tài)參量不再變化,即處于平衡態(tài),故A、B正確;剛剛放在教室中的一杯熱水和一杯加較多冰塊的可樂,溫度未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則處于非平衡態(tài),故C錯(cuò)誤;放在恒溫房間中很久的密閉導(dǎo)熱容器中的84消毒液,其溫度、體積等狀態(tài)參量不再變化,處于平衡態(tài),故D正確。想一想前面所說(shuō)的平衡態(tài)，指的是一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再改變。下面我們要研究一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)相互作用的問題。熱平衡與溫度PART02想一想初中學(xué)過(guò)的溫度知識(shí)：當(dāng)熱水中的溫度計(jì)的讀數(shù)不再升高的時(shí)候，我們自然認(rèn)為此時(shí)溫度計(jì)的溫度（讀數(shù)）就是熱水的溫度。那么，我們憑什么說(shuō)這個(gè)時(shí)候溫度計(jì)的溫度就是熱水的溫度？熱力學(xué)系統(tǒng)間的相互作用0110oC5atm12oC5.5atm氣缸、活塞都是絕熱的甲系統(tǒng)力學(xué)平衡具有一種相同的力學(xué)參量壓強(qiáng)相互接觸而傳熱乙系統(tǒng)熱冷甲系統(tǒng)乙系統(tǒng)溫甲系統(tǒng)乙系統(tǒng)熱平衡02（1）熱平衡：如果兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸而傳熱，這兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會(huì)互相影響而分別改變。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，各自的狀態(tài)參量不再變化（達(dá)到了相同的溫度），這說(shuō)明兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡，我們就說(shuō)兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡。（兩個(gè)系統(tǒng)是通過(guò)熱傳遞達(dá)到的平衡）甲60℃乙20℃30℃30℃（2）兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的實(shí)質(zhì)：接觸時(shí)兩系統(tǒng)不再進(jìn)行熱傳遞。不傳熱的充分條件是溫度相同，因此兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，兩個(gè)系統(tǒng)不再變化的狀態(tài)參量是溫度T。（3）理解：①平衡態(tài)不是熱平衡。平衡態(tài)是對(duì)某一系統(tǒng)而言的，而熱平衡是對(duì)兩個(gè)接觸的系統(tǒng)而言的。②即使兩個(gè)物體沒接觸過(guò)，但只要兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們就說(shuō)這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)就處于熱平衡。思考與討論①平衡態(tài)指的是一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。②熱平衡指的是兩個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系。水銀溫度不再升高，這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)水的溫度不再升高，這個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)它們的溫度不在升高，這兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡。③先達(dá)到平衡態(tài)，才有熱平衡。即兩個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到熱平衡，那么各個(gè)系統(tǒng)必須分別先達(dá)到平衡態(tài)。我們憑什么說(shuō)這個(gè)時(shí)候溫度計(jì)的溫度就是熱水的溫度？即：在無(wú)外界影響下，一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)參量(P,V,T)都不再改變。思考與討論【問題】“平衡態(tài)”就是“熱平衡”嗎？【答】不是。1）“平衡態(tài)”指的是一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)?！盁崞胶狻敝傅氖莾蓚€(gè)或多個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系。二者本質(zhì)不同。2）“平衡態(tài)”是指在沒有外界影響下，一個(gè)系統(tǒng)的溫度，壓強(qiáng)，體積都不變了；而熱平衡是指兩個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)的之間的關(guān)系，不要混淆。冷空氣熱水熱水溫空氣熱水溫水非平衡態(tài)平衡態(tài)氣體液體的擴(kuò)散現(xiàn)象【拓展】?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后再把它們分開，如果分開后它們都不受外界影響，再把它們重新接觸，它們的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生新的變化。因此可以說(shuō)：只要兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就說(shuō)這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)是處于熱平衡的。★★一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的溫度，壓強(qiáng)和體積都不再變化，才是處于平衡態(tài)；若兩個(gè)系統(tǒng)的溫度相等，則這兩個(gè)系統(tǒng)已達(dá)到熱平衡。平衡態(tài)與熱平衡的比較

平衡態(tài)熱平衡區(qū)別研究對(duì)象判斷依據(jù)聯(lián)系一個(gè)系統(tǒng)兩個(gè)接觸的系統(tǒng)系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變兩個(gè)系統(tǒng)溫度相同處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)都處于平衡態(tài)熱平衡定律（熱力學(xué)第零定律）03

實(shí)驗(yàn)表明：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。熱平衡A熱平衡BAB熱平衡

熱平衡定律表明，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)A、B處于熱平衡時(shí)，它們必定具有某個(gè)共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們就把表征這一“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度（temperature）。CC溫度04一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。溫度是標(biāo)志一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否處于熱平衡狀態(tài)的物理量，這就是常用溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理．即：兩系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，存在一個(gè)數(shù)值相等的態(tài)函數(shù)，這個(gè)態(tài)函數(shù)就是溫度。定義中“共同的熱學(xué)性質(zhì)”就是初中所說(shuō)的“冷熱程度”

熱平衡定律表明，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)A、B處于熱平衡時(shí)，它們必定具有某個(gè)共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們就把表征這一“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度（temperature）。溫度計(jì)測(cè)溫原理H2O問題:

用溫度計(jì)為什么能測(cè)量溫度？試根據(jù)熱平衡定律說(shuō)明其中的原理.

溫度是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”這就是常用溫度計(jì)能夠用來(lái)測(cè)量溫度的基本原理．若系統(tǒng)A，C達(dá)到熱平衡若系統(tǒng)B，C達(dá)到熱平衡則A和B也是處于熱平衡

如果溫度計(jì)和A處于熱平衡，同時(shí)和B處于熱平衡，那么根據(jù)熱平衡定律，A和B的溫度相等，因此這就是溫度計(jì)能夠測(cè)量溫度的基本原理。幾種平衡k10oC5atm50oC6atm絕熱用管道把兩個(gè)裝著氣體的容器導(dǎo)通，不久，兩個(gè)容器中的氣體達(dá)到了力學(xué)平衡.我們用壓強(qiáng)“P”這個(gè)物理量來(lái)描述它。它們有了一種相同的“力學(xué)性質(zhì)”用導(dǎo)線把兩個(gè)帶電導(dǎo)體連接，不久，兩個(gè)導(dǎo)體達(dá)到了靜電平衡。我們用電勢(shì)“φ”這個(gè)物理量來(lái)描述它。它們有了一種相同的“電學(xué)性質(zhì)”將高溫物體放入低溫的液體中，不久，物體和液體達(dá)到了熱平衡。我們用溫度“T”這個(gè)物理量來(lái)描述它。它們有了一種相同的“熱學(xué)性質(zhì)”“溫度”在熱平衡中的角色，與壓強(qiáng)，電勢(shì)相似。+++------10OC200OC絕熱溫度理解初中:溫度是描述物體冷熱程度的物理量-----宏觀上高中:溫度是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量標(biāo)志物體內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度-----微觀上盡管初中的認(rèn)識(shí)比較膚淺，但它與我們高中對(duì)溫度的定義是一致的。設(shè)想兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸后，過(guò)一段時(shí)間當(dāng)它們達(dá)到熱平衡態(tài)時(shí)，兩個(gè)物體不就是“冷熱相同”嗎！【拓展】熱平衡的概念也適用于兩個(gè)原來(lái)沒有發(fā)生過(guò)作用的系統(tǒng)。換句話說(shuō)：只要溫度相同的兩個(gè)系統(tǒng)，無(wú)論它們是相互接觸了，還是分隔千里，它們都是處于熱平衡狀態(tài)。熱平衡和溫度思考與討論例、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(dāng)經(jīng)過(guò)充分長(zhǎng)時(shí)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(shí)，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內(nèi)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(nèi)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，存在熱量交換．部分人們已觀測(cè)到的溫度05小試牛刀【例題】(多選)下列說(shuō)法正確的是（）A.只有處于平衡態(tài)的系統(tǒng)才有狀態(tài)參量B.狀態(tài)參量是描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，故當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)，其各個(gè)

狀態(tài)參量都會(huì)改變C.兩物體發(fā)生熱傳遞時(shí)，兩系統(tǒng)處于非平衡態(tài)D.0℃的冰水混合物放入0℃的環(huán)境中，冰水混合物處于平衡態(tài)CD小試牛刀【例題】(多選)關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說(shuō)法正確的是（）A.只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B.兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說(shuō)明這兩個(gè)系統(tǒng)原來(lái)的溫度是相等的C.熱平衡就是平衡態(tài)D.處于熱平衡的幾個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等BD想一想如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標(biāo)。溫度計(jì)與溫標(biāo)PART03溫度計(jì)01溫度計(jì)：用來(lái)測(cè)量物體（系統(tǒng)）溫度的儀器。常用的是液體溫度計(jì)。（1）常用溫度計(jì)原理：一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。（2）注意：①溫度計(jì)是利用物質(zhì)的某一物理屬性隨溫度變化(比如熱脹冷縮的特性)來(lái)標(biāo)志溫度的。細(xì)管玻璃泡液體玻管②溫度計(jì)是選擇的標(biāo)準(zhǔn)物體，標(biāo)準(zhǔn)物體所表示的就是待測(cè)物體的溫度。③溫度計(jì)的熱容量必須很小，以便它與待測(cè)物體接觸并進(jìn)行熱交換時(shí)，幾乎不改變待測(cè)物體的狀態(tài)。伽利略的溫度計(jì)1593年，伽利略發(fā)明了第一支空氣溫度計(jì)。這種氣體溫度計(jì)是用一根細(xì)長(zhǎng)的玻璃管制成的。它的一端制成空心圓球形；另一端開口，事先在管內(nèi)裝進(jìn)一些帶顏色的水，并將這一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距離地標(biāo)上刻度。這樣，當(dāng)外界溫度升高時(shí)，玻璃球內(nèi)氣體膨脹，使玻璃管中水位降低；反之，溫度較低時(shí)，玻璃球內(nèi)氣體收縮，玻璃管中的水位就上升。常見溫度計(jì)水銀酒精氣體溫標(biāo)02（1）溫標(biāo)：定量描述溫度的方法叫做溫標(biāo)。如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標(biāo)。①溫度計(jì)中用于測(cè)量溫度的物質(zhì)。（水銀/鉑/氣體/熱電偶……）②了解測(cè)溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系。為了測(cè)溫讀數(shù)準(zhǔn)確一般要保證測(cè)溫物質(zhì)的測(cè)溫屬性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系為線性關(guān)系③確定溫度零點(diǎn)和分度方法．（2）溫標(biāo)建立的三要素：（3）常見溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)（4）熱力學(xué)溫度（T）：在國(guó)際單位制中，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，叫熱力學(xué)溫度。它是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一。單位：開爾文，簡(jiǎn)稱開，符號(hào)為K．?dāng)z氏溫標(biāo)選定溫度零點(diǎn)和分度方法把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度規(guī)定為0℃；水的沸騰溫度（沸點(diǎn)）規(guī)定為100℃。冰水混合物0℃100℃沸騰的水并據(jù)此把玻璃管上0℃刻度與100℃刻度之間均勻分成100等份，每份算做1℃。例如，人的正常體溫（口腔溫）是“37℃”，讀作“37攝氏度”；北京一月份的平均氣溫是“-4.7℃”，讀作“零下4.7攝氏度”或“負(fù)4.7攝氏度”。攝氏溫標(biāo)規(guī)定：攝氏溫度：用攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫做攝氏溫度（t）。單位：攝氏度，“℃”熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）選定溫度零點(diǎn)和分度方法熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）規(guī)定：

①定義：1848年，開爾文建立了熱力學(xué)溫標(biāo)(熱力學(xué)溫標(biāo)它不依賴于測(cè)溫物質(zhì)的具體性質(zhì))，規(guī)定攝氏溫度的-273.15oC為零值，它的一度也等于攝氏溫度的一度。這種表示溫度的方法就是開爾文溫標(biāo)，也叫熱力學(xué)溫標(biāo)，表示的溫度叫熱力學(xué)溫度（T）。③

單位：開爾文，簡(jiǎn)稱開。符號(hào)為K．②熱力學(xué)零度(絕對(duì)零度):-273.15oC④

攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：T＝t+273.15K

1960年，國(guó)際計(jì)量大會(huì)確定了攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系：攝氏溫標(biāo)由熱力學(xué)溫標(biāo)導(dǎo)出。熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）①熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一.說(shuō)明：③攝氏溫標(biāo)的單位“℃”是溫度的常用單位，但不是國(guó)際制單位，溫度的國(guó)際制單位是開爾文，符號(hào)為K．在今后各種相關(guān)熱力學(xué)計(jì)算中，一定要牢記將溫度單位轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫度即開爾文.④由T＝t+273.15K可知，物體溫度變化l℃與變化lK的變化量是等同的，但物體所處狀態(tài)為l℃與lK是相隔甚遠(yuǎn)的。?T=?t②熱力學(xué)溫度的零度（0K）是低溫的極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到。故熱力學(xué)溫度不能出現(xiàn)負(fù)值。練一練1）T=t+273.15K中，等式僅反映數(shù)值關(guān)系，單位不同?！締枴慨?dāng)溫度升高100C,那它是升高了幾K呢？2）就一個(gè)分度來(lái)說(shuō)，??t=??T.【問】270C的溫度用熱力學(xué)溫度粗略的表示為_____K.3）對(duì)于同一溫度來(lái)說(shuō)，用不同的溫標(biāo)表示，數(shù)值不同，這是因?yàn)榱阒档倪x取不同?！締枴繑z氏溫度和熱力學(xué)溫度都是從零開始的？4）熱力學(xué)溫度的零度是低溫極限，也叫絕對(duì)零度，永遠(yuǎn)達(dá)不到，只能接近，故熱力學(xué)溫度不能出現(xiàn)負(fù)值。所以熱力學(xué)溫度從零開始.而攝氏溫度有負(fù)值，不是從零開始。300華氏溫標(biāo)華氏度F，單位°F在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，規(guī)定冰的熔點(diǎn)為32°F，水的沸點(diǎn)為212°F，中間有180等份，每等份為華氏1度。華氏溫標(biāo)的溫度tF與攝氏溫度t之間的關(guān)系：

tF＝32+9/5t華氏溫標(biāo)在歐美使用非常普遍，攝氏溫標(biāo)在亞洲使用較多，科學(xué)研究中多使用熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）。溫標(biāo)兩種溫標(biāo)的區(qū)別溫度的兩種數(shù)值表示法：攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝氏薩斯和施勒默爾英國(guó)物理學(xué)家開爾文零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度－273.15℃溫度名稱攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號(hào)tT單位名稱攝氏度開爾文單位符號(hào)

℃K關(guān)系(1)T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K(2)每一開爾文的大小與每一攝氏度的大小相等科學(xué)漫步形形色色的溫度計(jì)固體溫度升高時(shí)會(huì)膨脹把線膨脹程度不同的兩種金屬片壓合在一起，溫度變化時(shí)，雙金屬片的彎曲程度會(huì)發(fā)生變化，帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，指示溫度把一條金屬絲的兩端分別與另一條不同材料金屬絲的兩端熔焊，接成閉合電路，倘若兩個(gè)焊點(diǎn)之間有溫度差，電路中就有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，溫度差越大，電動(dòng)勢(shì)也越大。根據(jù)電動(dòng)勢(shì)就可以度量?jī)蓚€(gè)焊點(diǎn)之間的溫度差。溫差電現(xiàn)象各種溫度計(jì)各種溫度計(jì)中，起測(cè)溫作用的器件種類是不同的，即隨溫度變化的物理量不同，說(shuō)說(shuō)下面幾種分別是依據(jù)哪種物理量隨溫度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫？水銀溫度計(jì)

氣體溫度計(jì)

熱電偶溫度計(jì)

——水銀熱脹冷縮電阻溫度計(jì)—金屬電阻隨溫度變化——?dú)怏w壓強(qiáng)隨溫度變化——不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小溫度計(jì)小試牛刀【例題】關(guān)于溫度與溫標(biāo),下列說(shuō)法正確的是(

)A.溫度與溫標(biāo)是一回事,所以熱力學(xué)溫標(biāo)也稱為熱力學(xué)溫度B.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值C.攝氏溫度升高3℃,在熱力學(xué)溫標(biāo)中溫度升高276.15KD.熱力學(xué)溫度每一度的大小與攝氏溫度每一度的大小相等D解析：溫度與溫標(biāo)不是一回事,A錯(cuò)誤;熱力學(xué)溫度不可以取負(fù)值,B錯(cuò)誤;根據(jù)T=t+273.15K可知,攝氏溫度升高3℃,在熱力學(xué)溫標(biāo)中,溫度升高3K,C錯(cuò)誤;熱力學(xué)溫標(biāo)的分度與攝氏溫標(biāo)的分度是相等的,即熱力學(xué)溫度每一度的大小與攝氏溫度每一度的大小相等,D正確。故選D。小試牛刀【例題】氣體初始溫度為27℃,升高了20℃,用熱力學(xué)溫標(biāo)表示,氣體初始溫度為 (

)A.300K,升高了20KB.27K,升高了20KC.300K,升高了293KD.27K,升高了293KA解析：攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系是T=t+273K,氣體初始溫度為27℃,用熱力學(xué)溫標(biāo)表示為T=t+273K=300K,溫度升高了Δt=20℃=20K,故A正確。小結(jié)狀態(tài)參量與平衡態(tài)平衡態(tài)：沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)所有性質(zhì)都不隨時(shí)間變化的穩(wěn)定的狀態(tài)

熱平衡與溫度熱平衡：狀態(tài)參量不再變化，兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)于傳熱已經(jīng)達(dá)到平衡熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡溫度：兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，具有的共同的熱學(xué)性質(zhì)溫標(biāo)溫度和溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)(t)熱力學(xué)溫標(biāo)(T)關(guān)系式：T＝t＋273.15K狀態(tài)參量體積V壓強(qiáng)P溫度T標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100等份冰水混合物沸騰的水100℃0℃辨析思考『判一判』(1)溫度可以從高溫物體傳遞到低溫物體。 (

)(2)處于熱平衡的幾個(gè)系統(tǒng)的溫度一定相等。 (

)(3)0℃的溫度可以用熱力學(xué)溫度粗略表示為273K。 (

)(4)溫度是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡的物理量。(

)(5)溫度升高了1℃就是升高了1K。(

)(6)物體的溫度由本身決定，數(shù)值與所選溫標(biāo)無(wú)關(guān)。(

)×√√√√×典例分析PART04小試牛刀【例題】(多選)下列物體處于平衡態(tài)的是(

)A.冰水混合物處在1℃的環(huán)境中B.將一鋁塊放入沸水中加熱較長(zhǎng)的時(shí)間C.冬天剛打開空調(diào)的教室內(nèi)的氣體D.用玻璃杯盛著的開水放在室內(nèi)足夠長(zhǎng)時(shí)間BD小試牛刀【例題】下列關(guān)于系統(tǒng)是否處于平衡態(tài)的說(shuō)法正確的是(

)A.開空調(diào)2min內(nèi)教室內(nèi)的氣體處于平衡態(tài)B.兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸,這兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)C.兩個(gè)物體發(fā)生熱傳遞時(shí),能量在它們組成的系統(tǒng)中傳遞,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言處于平衡態(tài)D.壓縮密閉容器中的空氣,空氣處于平衡態(tài)B小試牛刀【例題】如果一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)，那么這個(gè)系統(tǒng)