2.1+溫度和溫標(biāo)+課件【知識精講精研】高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

溫度和溫標(biāo)（1）熱力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)）：在熱學(xué)中，把某個范圍內(nèi)大量分子組成的研究對象叫做熱力學(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)稱為外界。例如：酒精燈加熱容器中的氣體把氣體作為研究對象，它就是一個熱力學(xué)系統(tǒng)。而容器和酒精燈就是外界。在物理學(xué)中所研究的對象，稱為系統(tǒng).熱力學(xué)系統(tǒng)（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研究對象。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，把液體作為研究對象。容器和酒精燈就是外界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)。此時系統(tǒng)和外界既無能量交換也無物質(zhì)交換。（在該系統(tǒng)中，物質(zhì)和能量既不能進(jìn)也不能出）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）③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）孤立系統(tǒng)封閉系統(tǒng)開放系統(tǒng)狀態(tài)參量對象參量類型狀態(tài)參量：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)位置和速度v運(yùn)動學(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)對于一個封閉系統(tǒng)，在經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量會達(dá)到穩(wěn)定（不隨時間變化）,我們說系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)。封閉系統(tǒng)密集稀疏容器與外界沒有能量交換經(jīng)過足夠長的時間各個部分的狀態(tài)參量不隨時間變化特點(diǎn)：處于平衡態(tài)的系統(tǒng)，其整體的宏觀性質(zhì)將不隨時間而變化、且具有確定的狀態(tài)

把不同壓強(qiáng)，不同溫度的兩箱氣體注入同一容器5atm60oC0oC2atm系統(tǒng)平衡態(tài)壓強(qiáng)大的氣體會向壓強(qiáng)小的一方流動。溫度高的會向溫度低的一方傳熱。經(jīng)過一段時間后，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平衡態(tài)由于分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動，在這樣的條件下達(dá)到的平衡往往整體平衡局部不平衡，且達(dá)到的平衡態(tài)具有一定的不穩(wěn)定性，存在一定的起伏。這樣的平衡稱為動態(tài)平衡。平衡態(tài)熱平衡與溫度熱平衡：

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，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，說明兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有了某個“共同性質(zhì)”，此時我們說兩個系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．相互接觸而傳熱熱平衡

平衡態(tài)熱平衡區(qū)別研究對象判斷依據(jù)聯(lián)系平衡態(tài)與熱平衡的比較一個系統(tǒng)兩個接觸的系統(tǒng)系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變兩個系統(tǒng)溫度相同處于熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)

實(shí)驗(yàn)表明：如果兩個系統(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。熱平衡A熱平衡BAB熱平衡

熱平衡定律表明，當(dāng)兩個系統(tǒng)A、B處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學(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熱平衡定律（熱力學(xué)第零定律）

系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的宏觀標(biāo)志就是溫度相同

溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(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)能夠用來測量溫度的基本原理．

若系統(tǒng)C跟系統(tǒng)A處于熱平衡，它同時也跟系統(tǒng)B處于熱平衡，根據(jù)熱平衡定律，A的溫度便與B的溫度相等.熱平衡和溫度溫標(biāo)的種類①攝氏溫標(biāo)（攝氏度t,單位：

°C

）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為零度，沸水為100度，期間分為100等份②熱力學(xué)溫標(biāo)（熱力學(xué)溫度T，單位：開爾文K）熱力學(xué)溫度：熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)溫標(biāo)它是國際單位制中七個基本物理量之一熱力學(xué)溫標(biāo)是與具體的測溫物質(zhì)無關(guān)的溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系：T=273.15+t(K)T=273.15+t(K)注意:①兩種溫度數(shù)值不同，但物體溫度改變1°C與改變lK的變化量是等同的，但物體所處狀態(tài)為l°C與lK是相隔甚遠(yuǎn)的；②0K是低溫的極限，只能無限接近，但不可能達(dá)到③攝氏溫標(biāo)的單位“°C”是溫度的常用單位，但不是國際制單位，溫度的國際制單位是開爾文，符號為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K；③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：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)（絕對溫標(biāo)）。溫標(biāo)形形色色的溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)溫