2.1溫度和溫標(biāo)（解析版）

2.1溫度和溫標(biāo)學(xué)問點一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學(xué)系統(tǒng)和外界(1)熱力學(xué)系統(tǒng)：由大量分子組成的爭辯對象叫作熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(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)稱外界．2．狀態(tài)參量：用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量．常用的狀態(tài)參量有體積V、壓強p、溫度T等．3．平衡態(tài)：在沒有外界影響的狀況下，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)．學(xué)問點二、熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個相互接觸的熱力學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過一段時間，各自的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)達(dá)到了平衡，這種平衡叫作熱平衡．2．熱平衡定律：假如兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡．3．溫度：熱平衡中，表征“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量．4．熱平衡的性質(zhì)：達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度．學(xué)問點三、溫度計與溫標(biāo)1．確定一個溫標(biāo)的方法(1)選擇一種測溫物質(zhì)．(2)了解測溫物質(zhì)用以測溫的某種性質(zhì)．(3)確定溫度的零點和分度的方法．2．熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t(1)攝氏溫標(biāo)：一種常用的表示溫度的方法．規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃，在0℃和100℃之間均勻分成100等份，每份算做1℃.(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法．熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫熱力學(xué)溫度．用符號T表示，單位是開爾文，符號為K.(3)攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為T＝t＋273.15K.（2023春?楊浦區(qū)校級期中）關(guān)于溫度下列說法中正確的是（）A．0K即0℃ B．分子運動越猛烈，分子的溫度越高 C．溫度是分子熱運動猛烈程度的反映 D．溫度越高的物體分子的動能肯定越大【解答】解：A、0K是確定零度，是一切低溫的極限，為﹣273.15℃，故A錯誤；B、溫度是宏觀概念，對單個分子是無意義的，故不能說分子運動越猛烈，“分子的溫度”越高，而應(yīng)當(dāng)是：分子的熱運動越猛烈，分子構(gòu)成的物體的溫度越高，故B錯誤；C、溫度是分子熱運動猛烈程度的反映，是分子平均動能的標(biāo)志，故C正確；D、溫度越高的物體，分子的熱運動越猛烈，分子的平均動越大，但并不是每個分子的動能越大，故D錯誤；故選：C。（2023春?五華區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．處于熱平衡的兩個物體內(nèi)能肯定相等 B．處于熱平衡的兩個物體分子平均動能肯定相等 C．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)所受外力的合力為零 D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)全部分子的動能相同【解答】解：AB．處于熱平衡的兩個物體的溫度相等，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，因此分子平均動能相等，但內(nèi)能不肯定相同，故A錯誤，B正確；C．系統(tǒng)內(nèi)各部分狀態(tài)參量，包括溫度、壓強、體積等，能夠達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)叫做平衡態(tài)，是熱力學(xué)范疇，當(dāng)系統(tǒng)所受合外力不為零時，只要系統(tǒng)內(nèi)各部分狀態(tài)參量能夠達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，也能處于平衡態(tài)，故C錯誤；D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)溫度不變，分子的平均動能不變，并不是全部的分子的動能都相同，故D錯誤。故選：B。（2023春?如皋市校級月考）圖甲表示某電阻R隨攝氏溫度t變化的狀況。把該電阻與電池、電流表串聯(lián)起來，如圖乙所示，用該電阻做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡易溫度計。下列說法正確的是（）A．該電阻R與熱力學(xué)溫度T是線性關(guān)系 B．溫度與電流是線性關(guān)系 C．溫度越高，電源的總功率越大 D．tA與tB相比，tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上【解答】解：A．由圖甲R﹣t圖像可得：R＝R0+kt依據(jù)熱力學(xué)溫度與攝氏度的關(guān)系有：T＝t+273.15聯(lián)立可得：R＝（R0﹣273.15k）+kT，故可知該電阻R與熱力學(xué)溫度T是線性關(guān)系，故A正確；B．依據(jù)閉合電路歐姆定律得：I=進(jìn)而可得：R=結(jié)合A項求得的R﹣t關(guān)系式，可得：R解得：t=EkI-C．由圖甲R﹣t圖像可知，溫度t越高，電阻R的阻值越大，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的電流越小，依據(jù)P＝IE可知，電源的總功率越小，故C錯誤；D．由甲圖可知，tA點對應(yīng)的電阻阻值較小，由閉合電路歐姆定律可知，對應(yīng)電路中的電流較大，則tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，故D錯誤。故選：A。（多選）（2023春?邯山區(qū)校級期中）嚴(yán)冬，湖面上結(jié)了厚厚的冰，但冰下魚兒仍在游動。為了測出冰下水的溫度，徐強同學(xué)在冰上打了一個洞，拿來一支試驗室溫度計，用下列四種方法測水溫，正確的做法是（）A．用線將溫度計拴牢從洞中放入水里，待較長時間后從水中提出，讀出溫度計的示數(shù) B．取一空的塑料飲水瓶，將溫度計懸吊在瓶中，再將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后待較長時間，然后將瓶提出，馬上讀出溫度計的示數(shù) C．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學(xué)溫度4K D．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學(xué)溫度277.15K【解答】解：AB.要測量冰下水的溫度，必需使溫度計與冰下的水達(dá)到熱平衡時，再讀出溫度計的示數(shù)，但因隔著冰無法直接讀數(shù)，把溫度計取出來，顯示的也不再是原熱平衡狀態(tài)下的溫度，故A錯誤，B正確；CD．依據(jù)T＝t+273.15K＝4+273.15K＝277.15K，故C錯誤，D正確。故選：BD。（2022秋?裕華區(qū)校級月考）如圖所示，玻璃瓶A、B中裝有質(zhì)量相等、溫度分別為60℃的熱水和0℃的冷水，下列說法不正確的是（）A．因質(zhì)量相等，故A瓶中水的內(nèi)能比B瓶中水的內(nèi)能大 B．A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離小 C．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶內(nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變內(nèi)能的方式叫熱傳遞 D．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，它們的狀態(tài)都會發(fā)生變化，直到二者溫度相同時，兩系統(tǒng)便達(dá)到了熱平衡，達(dá)到熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)【解答】解：A.溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，因質(zhì)量相等，故A瓶中水的分子平均動能大，A的內(nèi)能比B瓶中水的內(nèi)能大．故A正確．B.質(zhì)量相等的60℃的熱水和0℃的冷水相比，60℃的熱水體積比較大，所以A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離大，故B錯誤；C.若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，熱量會自發(fā)從高溫向低溫傳遞，則A、B瓶內(nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變內(nèi)能的方式叫熱傳遞，故C正確；D.若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，熱量會自發(fā)從高溫向低溫傳遞，它們的狀態(tài)都會發(fā)生變化，直到二者溫度相同時，兩系統(tǒng)便達(dá)到了熱平衡，達(dá)到熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，故D正確；本題選不正確的，故選：B。（2022春?邯山區(qū)校級月考）下列對熱平衡的理解，正確的是（）A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物與0℃的水未達(dá)到熱平衡 B．A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡 C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達(dá)到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達(dá)到熱平衡，則甲、丙是處于熱平衡的 D．熱平衡時，兩系統(tǒng)的溫度相同，壓強、體積也肯定相同【解答】解：A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物的溫度為0℃，與0℃的水達(dá)到了熱平衡，故A錯誤；B．依據(jù)熱平衡定律，A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，故B正確；C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達(dá)到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達(dá)到熱平衡，此時乙、丙與甲的溫度不肯定相等，所以甲、丙不肯定是處于熱平衡的，故C錯誤；D．依據(jù)熱平衡的特點可知，兩個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是它們溫度相同，但壓強、體積不肯定相同，故D錯誤。故選：B。（2022春?賀蘭縣月考）氣體初始溫度為27℃，上升了20℃．用熱力學(xué)溫標(biāo)表示為（）A．氣體初始溫度為27K，上升了20K B．氣體初始溫度為300K，上升了20K C．氣體初始溫度為27K，上升了293K D．氣體初始溫度為300K，上升了293K【解答】解：氣體初始溫度為27℃，依據(jù)攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系式T＝t+273，可得氣體初始溫度用熱力學(xué)溫標(biāo)表示為T＝t+273＝（273+27）K＝300K，Δt＝20℃＝20K，故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2022秋?濟南月考）如圖所示是小明記錄的肯定質(zhì)量的水的體積隨溫度變化的規(guī)律圖像。據(jù)此分析，存放灌裝的飲料（可視為水）最平安的溫度是（）A．0℃ B．4℃ C．8℃ D．16℃【解答】解：體積最小時，灌裝飲料越簡潔存放，依據(jù)題圖可確定最平安溫度為4℃，故B正確，ACD錯誤；故選：B。（多選）（2022春?雙鴨山期末）關(guān)于熱力學(xué)溫度，下列說法中正確的是（）A．27℃相當(dāng)于300.15K B．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值 C．溫度變化1℃，也就是溫度變化1K D．溫度由t升至2t，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度上升了273.15K+t【解答】解：A、依據(jù)T＝273.15（K）+t，27℃相當(dāng)于300.15K，故A正確；B、確定零度是低溫的極限，表示分子熱運動停止，不行能達(dá)到，熱力學(xué)溫度不行能有負(fù)值，故B錯誤；CD、T＝273.15（K）+t，熱力學(xué)溫度每上升1K和攝氏溫度每上升1℃對應(yīng)的溫度變化是相同的，溫度變化1℃，也就是溫度變化1K，溫度由t升至2t，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度上升了t，故C正確，D錯誤。故選：AC。（多選）（2022春?道里區(qū)校級期中）關(guān)于溫度和熱平衡，下列說法中正確的是（）A．處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度肯定相同 B．?dāng)z氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K C．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負(fù)值 D．溫度是分子勢能的宏觀標(biāo)志【解答】解：AD、由熱平衡的定義知假如兩個系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個系統(tǒng)肯定處于熱平衡狀態(tài)；溫度是熱平衡的標(biāo)志，必需相同，故A正確，D錯誤；BC、熱力學(xué)溫度r與攝氏溫度c的換算關(guān)系是：T＝t+273K，攝氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K，熱力學(xué)溫度不行以取負(fù)值，攝氏溫度可以為負(fù)值，故B正確，C錯誤；故選：AB。（2021?鏡湖區(qū)校級自主招生）在烹調(diào)美食的過程中，所包含的物理學(xué)問正確的是（）A．燉排骨時，在湯沸騰后把燉湯的火調(diào)小，是為了降低湯的溫度 B．抽油煙機能將油煙吸走，是由于空氣流速越大的位置，壓強越大 C．湯的溫度越高，香味越濃，說明溫度越高，分子的無規(guī)章運動越猛烈 D．鍋一般都是用鐵制造的，主要是利用了鐵的比熱容較大的性質(zhì)【解答】解：A、湯沸騰后，把燉湯的火調(diào)小，此時湯連續(xù)沸騰，湯的溫度不變，故A錯誤。B、流體壓強與流速的關(guān)系：流體在流速越大的位置壓強越小；所以，抽油煙機在工作時，轉(zhuǎn)動的扇葉處的空氣流速增大，壓強減小，把油煙抽走，故B錯誤；C、我們聞到香味是香氣分子集中到空氣中的原因，是分子無規(guī)章運動的結(jié)果，湯的溫度越高香味越濃，說明溫度越高，分子無規(guī)章運動越猛烈，故C正確；D、鍋一般都是用鐵制造的，主要是利用鐵具有良好的導(dǎo)熱性，故D錯誤。故選：C。（2021春?尖山區(qū)校級期中）對于分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是（）A．已知某種氣體的密度為ρ（kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol﹣1），則該氣體分子之間的平均距離可以表示為3MB．溫度高的物體其內(nèi)能和分子平均動能肯定大 C．假如兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能 D．布朗運動是懸浮在液體中的固體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)章運動【解答】解：A、某種氣體的密度為ρ（kg/m3）、摩爾質(zhì)量為M（k