高二物理_第四節(jié)_溫度和溫標(biāo)ppt

1、第四節(jié)第四節(jié) 溫度和溫標(biāo)溫度和溫標(biāo)一、平衡態(tài)與狀態(tài)參量一、平衡態(tài)與狀態(tài)參量1、系統(tǒng)：物理學(xué)中，把所、系統(tǒng)：物理學(xué)中，把所研究的對象研究的對象稱為系統(tǒng)稱為系統(tǒng) 2、狀態(tài)參量、狀態(tài)參量 ： 描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量理量叫做狀態(tài)參量叫做狀態(tài)參量 例如：用例如：用體積體積描述它的幾何性質(zhì)，用描述它的幾何性質(zhì)，用壓強壓強描述力描述力學(xué)性質(zhì)用學(xué)性質(zhì)用溫度溫度描述熱學(xué)性質(zhì)等等描述熱學(xué)性質(zhì)等等 3、平衡態(tài)：一個物理學(xué)系統(tǒng)，在沒有外界、平衡態(tài)：一個物理學(xué)系統(tǒng)，在沒有外界影響的情況下，只要經(jīng)過足夠長的時間，系影響的情況下，只要經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量會達到穩(wěn)定統(tǒng)內(nèi)各部分

2、的狀態(tài)參量會達到穩(wěn)定系統(tǒng)的這種狀態(tài)系統(tǒng)的這種狀態(tài)稱之為平衡態(tài)稱之為平衡態(tài) 二、熱平衡與溫度二、熱平衡與溫度 1、熱平衡：兩個系統(tǒng)之間沒有隔熱材料，它們、熱平衡：兩個系統(tǒng)之間沒有隔熱材料，它們相互接觸，或者通過導(dǎo)熱性能很好的材料接觸，相互接觸，或者通過導(dǎo)熱性能很好的材料接觸，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改變最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，說明變最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有了某個兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有了某個“共同性質(zhì)共同性質(zhì)”，此時我，此時我們說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡們說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡 熱平衡概念也適用于熱平衡概念也適用于

3、兩個原來沒有發(fā)生過兩個原來沒有發(fā)生過作用作用的系統(tǒng)因此可以說，只要兩個系統(tǒng)在接的系統(tǒng)因此可以說，只要兩個系統(tǒng)在接觸時觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就說這兩個，我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的系統(tǒng)原來是處于熱平衡的 2、熱平衡定律、熱平衡定律(又叫熱力學(xué)第零定律又叫熱力學(xué)第零定律)： 如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，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)彼此之間也必定處于熱平衡，這那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結(jié)論稱為熱平衡定律。個結(jié)論稱為熱平衡定律。3、溫度溫度 兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個“

4、共同共同性質(zhì)性質(zhì)”。我們就把表征這一。我們就把表征這一“共同性質(zhì)共同性質(zhì)”的物理的物理量定義為溫度。量定義為溫度。 溫度相同系統(tǒng)達到熱平衡的宏觀標(biāo)志，若溫度不溫度相同系統(tǒng)達到熱平衡的宏觀標(biāo)志，若溫度不同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，則系統(tǒng)一定存在著熱交同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，則系統(tǒng)一定存在著熱交換。換。 溫度是溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是的物理量，它的特征就是“一切達到熱一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”這就是常用溫度這就是常用溫度計能夠用來測量溫度的基本原理計能夠用來測量溫度的基本原理 若溫

5、度計跟物體若溫度計跟物體A處于熱平衡，它同時也跟物處于熱平衡，它同時也跟物體體B處于熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，處于熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，A的溫度便與的溫度便與B的溫度相等的溫度相等. 例題例題、一金屬棒的一端與、一金屬棒的一端與0冰接觸，另一端與冰接觸，另一端與100水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變問當(dāng)經(jīng)過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)變問當(dāng)經(jīng)過充分長時間后，金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么為什么? 解析：因金屬棒一端與解析：因金屬棒一端與0冰接觸，另一端與冰接觸，另一端與100水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變水接觸，并且保持兩端冰

6、、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(nèi)時，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)，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)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，存答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換在能量交換2、熱力學(xué)溫度、熱力學(xué)溫度 (1)定義：定義：熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)叫做熱力學(xué)溫度，它是國際單位制中七個基本物理量之一。溫度，它是國際單位制中七個基本物

7、理量之一。 (2)符號符號: T，(3)單位單位開爾文開爾文，簡稱，簡稱開開，符號為，符號為K (4) 攝氏溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)t與熱力學(xué)溫度與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：的關(guān)系： Tt+273.15 K 三、溫度計與溫標(biāo)三、溫度計與溫標(biāo) 1、溫標(biāo)：、溫標(biāo)：定量描述溫度的方法定量描述溫度的方法叫做溫標(biāo)叫做溫標(biāo) 說明：說明：兩種溫度數(shù)值不同，但改變兩種溫度數(shù)值不同，但改變1 K1 K和和11的的溫度差相同。溫度差相同。 K K（-273.15 -273.15 ）是低溫的極限，只能無是低溫的極限，只能無限接近，但不可能達到。限接近，但不可能達到。即即T=t在單位上在單位上1K=1 ，物體的狀態(tài)溫度為，物體的狀態(tài)溫度為l與與l K大小是不同的大小是不同的 一般情況下，一般情況下， Tt+273 K兩個物體放在一起彼此接觸，它們?nèi)舨话l(fā)生熱兩個物體放在一起彼此接觸，它們?nèi)舨话l(fā)生熱傳遞，其原因是傳遞，其原因是( )( )A A它們的內(nèi)能相同它們的內(nèi)能相同B B它們的比熱相同它們的比熱相同CC它們的分子總動能相同它們的分子總動能相同D D它們的溫度相同它們的溫度相同D下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中，不正確的下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中，不正確的是是( ) ( ) A A熱力學(xué)溫度的零度