7.4温度和温标7.5内能课件(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 7.4温度和温标7.5内能课件(共21张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-02 20:16:25 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
§ 7.4温度和温标
§7.5内能
学习目标
1、知道什么是状态参量，什么是平衡态；
2、知道热平衡的概念及热平衡定律；
3、理解温度的意义，掌握温度的定义，知道什么是温标、热力学温标以及热力学温标的表示，理解摄氏度与热力学温度的转换关系；
4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计；
5、知道分子热运动的动能和温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志；
6、知道什么是分子动能，改变分子间的距离必须克服分子力做功。知道分子势能跟物体体积有关；
7、知道什么是内能，能区分内能和机械能；
§ 7.4温度和温标
一、平衡态与状态参量
系统：
在热学中，我们通常把一定质量的气体作为研究对象，这个研究对象就叫做一个热力学系统，简称系统。
外界：
系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。
Question:
如何描述一个系统的状态？
一、平衡态与状态参量
气体的三个状态参量：
几何性质：气体的体积 V
力学性质：气体的压强 p
热学性质：气体的温度 T
一、平衡态与状态参量
平衡态：
在没有外界条件影响情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定，这种情况下我们说系统达到了平衡态，否则就是非平衡态。
注：
1、无外界条件影响；
2、动态平衡；
3、平衡态是一种理想情况；
4、平衡态是对一个系统而言的
P2;T2
P1;T1
二、热平衡定律
热平衡：
如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变，但经过一段时间以后，它们的状态参量就不再发生变化了，这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡。这种平衡叫做热平衡。
Question:
当两个系统达到热平衡时，是哪个状态参量相同？
只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化, 就说这两个系统原来就处于热平衡
二、热平衡定律
热平衡定律（热力学第零定律）：
如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡。这个结论被称为热平衡定律。
三、温度与温标
温度：
热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的状态参量，这个状态参量就叫做温度。
宏观上：表示物体的冷热程度
微观上：反应分子热运动的剧烈程度
一切互为热平衡的物体，具有相同的温度
甲
乙
力学平衡
P相同
A
B
φ相同
静电平衡
三、温度计与温标
温度计测温原理：
一切互为热平衡的物体，具有相同的温度
注：温度计的比热容必须很小
温标三要素：
选择某种具有测温属性的测温物质
了解测温物质测温属性随温度变化的函数关系
确定温度零点和分度的方法
温标：
为了表示出温度的数值，对温度零点和分度方法做出的规定
三、温度计与温标
热力学温标（热力学温度，单位：K）：
零点：0K= -273.15℃（绝对零度）
与摄氏温度关系：T = t + 273.15℃
ΔT= Δt（分度相等）
华氏温标（华氏温度，单位℉）：
tF＝32+9/5t
复习旧知
测温原理 温度计名称
热胀冷缩 玻璃-水银温度计、玻璃-酒精温度计、双金属温度计……
一定体积的气体温度升高压强增大 压力表式温度计
材料某些电学性质与温度有关 电阻温度计（铂电阻温度计、铜电阻温度计、半导体热敏电阻……）
温差电现象 热电偶温度计
某些铁磁性物质磁性强弱与温度有关 磁温度计
声音传播速度与介质的温度有关 声速温度计
有些晶体（如石英）的固有频率与温度有关 频率温度计
§ 7.5内能
一、分子动能
分子热运动的平均动能：
注：
物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志
单个分子的动能不一定等于分子平均动能
理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物体的种类、大小、质量、体积等无关
二、分子势能
定义：
分子间存在作用力，由它们的相对位置决定的势能叫做分子势能
影响因素：
微观上：分子间距离
宏观上：与物体的体积有关
（本质上与分子力做功情况有关）
二、分子势能
分子间作用力：
r = r0时，斥力与引力大小相等（10-10m）
r < r0时，斥力大于引力，表现出斥力
r > r0时，引力大于斥力，体现出引力
r >= 10r0时，分子力很小，可以忽略不计（气体）
二、分子势能
分子势能：
（以无穷远处为零势能点）
r = r0时，分子势能最小（10-10m）
r < r0时，r减小，分子力做负功，分子势能增大
r > r0时，r增加，分子力做负功，分子势能增大
三、内能
定义：物体中所有分子的平均动能与分子势能的总和
任何物体都具有内能，物体内能不可能是0
内能大小与物体的温度、体积、物质的量有关
对气体而言，不考虑分子势能，只考虑分子动能
在分析热学问题时，不考虑物体的机械能
例题
氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 氧气的内能较大
B. 氢气的内能较大
C. 二者内能相等
D. 氢气分子的平均速率较大
§ 7.4温度和温标
§7.5内能
学习目标
1、知道什么是状态参量，什么是平衡态；
2、知道热平衡的概念及热平衡定律；
3、理解温度的意义，掌握温度的定义，知道什么是温标、热力学温标以及热力学温标的表示，理解摄氏度与热力学温度的转换关系；
4、知道常见温度计的构造，会使用常见的温度计；
5、知道分子热运动的动能和温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志；
6、知道什么是分子动能，改变分子间的距离必须克服分子力做功。知道分子势能跟物体体积有关；
7、知道什么是内能，能区分内能和机械能；
§ 7.4温度和温标
一、平衡态与状态参量
系统：
在热学中，我们通常把一定质量的气体作为研究对象，这个研究对象就叫做一个热力学系统，简称系统。
外界：
系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。
Question:
如何描述一个系统的状态？
一、平衡态与状态参量
气体的三个状态参量：
几何性质：气体的体积 V
力学性质：气体的压强 p
热学性质：气体的温度 T
一、平衡态与状态参量
平衡态：
在没有外界条件影响情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定，这种情况下我们说系统达到了平衡态，否则就是非平衡态。
注：
1、无外界条件影响；
2、动态平衡；
3、平衡态是一种理想情况；
4、平衡态是对一个系统而言的
P2;T2
P1;T1
二、热平衡定律
热平衡：
如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变，但经过一段时间以后，它们的状态参量就不再发生变化了，这说明两个系统对于传热来说已经达到了平衡。这种平衡叫做热平衡。
Question:
当两个系统达到热平衡时，是哪个状态参量相同？
只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化, 就说这两个系统原来就处于热平衡
二、热平衡定律
热平衡定律（热力学第零定律）：
如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡。这个结论被称为热平衡定律。
三、温度与温标
温度：
热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时，它们必定具有某个共同的状态参量，这个状态参量就叫做温度。
宏观上：表示物体的冷热程度
微观上：反应分子热运动的剧烈程度
一切互为热平衡的物体，具有相同的温度
甲
乙
力学平衡
P相同
A
B
φ相同
静电平衡
三、温度计与温标
温度计测温原理：
一切互为热平衡的物体，具有相同的温度
注：温度计的比热容必须很小
温标三要素：
选择某种具有测温属性的测温物质
了解测温物质测温属性随温度变化的函数关系
确定温度零点和分度的方法
温标：
为了表示出温度的数值，对温度零点和分度方法做出的规定
三、温度计与温标
热力学温标（热力学温度，单位：K）：
零点：0K= -273.15℃（绝对零度）
与摄氏温度关系：T = t + 273.15℃
ΔT= Δt（分度相等）
华氏温标（华氏温度，单位℉）：
tF＝32+9/5t
复习旧知
测温原理 温度计名称
热胀冷缩 玻璃-水银温度计、玻璃-酒精温度计、双金属温度计……
一定体积的气体温度升高压强增大 压力表式温度计
材料某些电学性质与温度有关 电阻温度计（铂电阻温度计、铜电阻温度计、半导体热敏电阻……）
温差电现象 热电偶温度计
某些铁磁性物质磁性强弱与温度有关 磁温度计
声音传播速度与介质的温度有关 声速温度计
有些晶体（如石英）的固有频率与温度有关 频率温度计
§ 7.5内能
一、分子动能
分子热运动的平均动能：
注：
物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志
单个分子的动能不一定等于分子平均动能
理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物体的种类、大小、质量、体积等无关
二、分子势能
定义：
分子间存在作用力，由它们的相对位置决定的势能叫做分子势能
影响因素：
微观上：分子间距离
宏观上：与物体的体积有关
（本质上与分子力做功情况有关）
二、分子势能
分子间作用力：
r = r0时，斥力与引力大小相等（10-10m）
r < r0时，斥力大于引力，表现出斥力
r > r0时，引力大于斥力，体现出引力
r >= 10r0时，分子力很小，可以忽略不计（气体）
二、分子势能
分子势能：
（以无穷远处为零势能点）
r = r0时，分子势能最小（10-10m）
r < r0时，r减小，分子力做负功，分子势能增大
r > r0时，r增加，分子力做负功，分子势能增大
三、内能
定义：物体中所有分子的平均动能与分子势能的总和
任何物体都具有内能，物体内能不可能是0
内能大小与物体的温度、体积、物质的量有关
对气体而言，不考虑分子势能，只考虑分子动能
在分析热学问题时，不考虑物体的机械能
例题
氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 氧气的内能较大
B. 氢气的内能较大
C. 二者内能相等
D. 氢气分子的平均速率较大