2023學(xué)年完整公開(kāi)課版溫度和溫標(biāo)

第4節(jié)溫度和溫標(biāo)第七章分子動(dòng)理論一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1、系統(tǒng)：物理學(xué)中，把所研究的對(duì)象稱為系統(tǒng)。在熱學(xué)中把所研究的由大量分子組成的物體就叫做熱力學(xué)系統(tǒng)。

系統(tǒng)以外的周圍物體稱之為外界或環(huán)境，系統(tǒng)與外界之間往往存在相互的作用．系統(tǒng)1系統(tǒng)2外界2、狀態(tài)參量①體積Ｖ（幾何參量）：用來(lái)確定系統(tǒng)的空間范圍。②壓強(qiáng)Ｐ（力學(xué)參量）：用來(lái)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。③溫度Ｔ（熱學(xué)參量）：用來(lái)確定系統(tǒng)冷熱程度。

如：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。3、平衡態(tài)（單個(gè)系統(tǒng)）

一個(gè)熱學(xué)系統(tǒng)，在沒(méi)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)參量不再變化。這種狀態(tài)稱之為平衡態(tài)。

熱學(xué)系統(tǒng)所處的平衡態(tài)往往是一種動(dòng)態(tài)的平衡。

例1．在熱學(xué)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(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率B．壓強(qiáng)

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(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態(tài)參量．氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度分別是從力學(xué)、幾何、熱學(xué)三個(gè)角度對(duì)氣體的性質(zhì)進(jìn)行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個(gè)狀態(tài)參量．顯然B、C、D選項(xiàng)正確．BCD二、熱平衡與溫度

如果兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸而傳熱，它們的狀態(tài)參量將發(fā)生改變。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，狀態(tài)參量就不再變化了，這說(shuō)明兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)于傳熱來(lái)說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了平衡，這種平衡叫做熱平衡。1、熱平衡（兩個(gè)系統(tǒng)）系統(tǒng)1系統(tǒng)2※（1）如果兩個(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．

（2）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、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，這個(gè)結(jié)論稱為熱平衡定律。又叫熱力學(xué)第零定律。系統(tǒng)1系統(tǒng)3系統(tǒng)23、溫度兩個(gè)系統(tǒng)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)”。表征這個(gè)“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量就是溫度。

（1）宏觀上溫度表示物體的冷熱程度。

（2）微觀上溫度反映分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度?！僖磺羞_(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。②系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的宏觀標(biāo)志就是溫度相同。③若溫度計(jì)跟物體A處于熱平衡，它同時(shí)也跟物體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。（溫度計(jì)測(cè)溫原理）三、溫度計(jì)與溫標(biāo)1、溫度計(jì)（1）溫度計(jì)：用來(lái)測(cè)量物體（系統(tǒng)）溫度的儀器叫溫度計(jì)。

（2）溫度計(jì)的測(cè)量原理：它是利用物質(zhì)的某一物理屬性隨溫度變化來(lái)標(biāo)志溫度的。①水銀溫度計(jì)是根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質(zhì)來(lái)測(cè)量溫度的。②金屬溫度計(jì)是根據(jù)金屬電阻隨溫度變化來(lái)測(cè)量溫度的。③氣體溫度計(jì)是根據(jù)氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系來(lái)測(cè)量溫度的。④電偶溫度計(jì)是根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小來(lái)測(cè)量溫度的。2、溫標(biāo)（1）溫標(biāo)：定量描述溫度的方法叫做溫標(biāo)。溫標(biāo)的建立包含三個(gè)要素：①選擇溫度計(jì)中用于測(cè)量溫度的物質(zhì)，即測(cè)溫物質(zhì)；②對(duì)測(cè)溫物質(zhì)的測(cè)溫屬性隨溫度變化規(guī)律的定量關(guān)系作出某種規(guī)定；③確定溫度的零點(diǎn)和分度方法．（2）攝氏溫標(biāo)①攝氏溫標(biāo)t：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為0oC標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100oC在0oC與100oC之間等分成100等份，每一份為1oC②攝氏溫度：用攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫做攝氏溫度。單位是：攝氏度，“oC”規(guī)定：（2）熱力學(xué)溫度T．①定義：1848年，開(kāi)爾文建立了熱力學(xué)溫標(biāo)，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(kāi)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(kāi)爾文，簡(jiǎn)稱開(kāi)。符號(hào)為．②熱力學(xué)零度:-27315oC④攝氏溫標(biāo)t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：T＝t27315①熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一※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(kāi)爾文，符號(hào)為．④由T＝t27