(共17张PPT)
第二章 气体、固体和液体
第1节 温度和温标
学科素养目标:
1.知道状态参量与平衡态
2.知道热平衡,理解热平衡定律及温度的意义
3.知道温标、摄氏温标和热力学温标,知道摄氏温度与热力学温度的转换关系。
问题:
假如一个容器用挡板K隔开,容器中的气体被分成A、B两部分,它们的压强分别问PA、PB,温度分别为TA、TB。打开挡板K后,如果容器与外界没有能量交换,经过一段时间后,容器内的气体会是什么状态?
气体最后的压强和温度变为相同。
一、状态参量与平衡态
1.热学力学系统
大量分子组成的一个系统,在热学中叫一个热力学系统,简称系统。
例如:某容器中的气体;某矿泉水瓶中的水;一块石头;地球。
2.状态参量
几何参量:体积V;力学参量,压强P;热学参量T。
3.平衡态
在没有外界影响的情况下,只要经过足够长时间,系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态,这种状态叫做平衡态。
二、热平衡与温度
1.热平衡
如果两个系统相互接触而传热,这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。经过一段时间,各自的状态参量就不再变化了,这说明两个系统达到了平衡。这种平衡叫做热平衡。
2.热平衡定律
如果两个系统分别与第三个系统到达热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
例题1
(多选)关于热平衡定律,下列理解正确的是( )
A.两系统的温度相同时,才能达到热平衡
B.A、B两系统分别与C系统达到热平衡,则A、B两系统处于热平衡
C.A、B两系统各自处于平衡态,则两者处于热平衡
D.甲、乙、丙物体温度不相等,先把甲、乙接触,最终达到热平衡,再将丙与乙接触,最终也达到热平衡,则甲、丙是热平衡的
AB
例题2
关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的有( )
A.只要温度不变且处处相等,系统就一定处于平衡态
B.两个系统在接触时,它们的状态不发生变化,说明这两个系统原来的温度是相等的
C.热平衡就是平衡态
D.处于热平衡的几个系统的压强一定相等
B
3.温度
两个系统分别A、B处于热平衡时,它们必定具有某个相同的热学性质,把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫做温度。
温度是决定一个系统是否达到热平衡的物理量。
达到热平衡的系统具有相同的温度。
部分人们观测的温度
三、温度计与温标
1.温标
为定量地描述温度,必须有一套方法,这套方法就是温标。
2.形形色色的温度计
水银温度计
伽利略的温度计
电阻温度计
双金属温度计
热电偶温度计的原理
3.摄氏温标和热力学温标
摄氏温标:标准大气压下冰的熔点为0℃,水的沸点为100℃;并据此把玻璃管上0℃和100℃之间均匀的分成100等分,每份算作1℃.
热力学温标:T
T=t+273.15K
单位:开尔文
K
例题3
关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A. 相当于
B.温度变化 ,也就是温度变化了
C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D.温度由 升至 ,对应的热力学温度升高了
A
例题4
预防新冠肺炎体温检测临界温度是
,用热力学温度表示则为________
。
310.45
针对训练1
(多选)如图所示,一个有细长管的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出温度的变化,则( )
A.该温度计的测温物质是槽中的红色液体
B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
CD
(多选)下列物体中处于热平衡状态的是( )
A.冰水混合物处在0 ℃的环境中
B.将一铝块放入沸水中加热足够长的时间
C.冬天刚打开空调的教室内的空气
D.一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动,容器突然停止运动时,容器内的气体
针对训练2
AB