第七章 4
基础达标
1．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法不正确的是( )
A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位
B．温度升高了1
℃就是升高了1
K
C．物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
D．0
℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273
K
【答案】C
解析：热力学温度K是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位称为基本单位，A正确．用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同，必有T＝t＋273.15
K，可知D正确．两种温标每变化一度的数值相同，即1
℃＝1
K，B正确．故选C．
2．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是( )
A．热力学温度的零值是－273.15
℃
B．热力学温度1
K的大小和摄氏温度1
℃的大小是相等的
C．绝对零度是低温的极限，永远达不到
D．1
℃
就是1
K
【答案】D
解析：由热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系T＝t＋273.15
K可知A、B正确，D错.
另外，绝对零度是低温的极限，永远不可能达到，C正确.
3．某同学取出一支示数为39.6
℃的体温计，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温，若他的实际体温是36.6
℃，则测出来的体温是( )
A．36.6
℃
B．39.6
℃
C．3
℃
D．76.2
℃
【答案】B
解析：体温计中的水银不能自动回位，所以示数不变，故仍指示39.6
℃．
4．某同学为测定湖里厚厚的冰层下的水的温度，在冰上打了一个洞，取来一支实验室温度计，用以下四种方法测量，其中正确的是( )
A．用线将温度计拴牢从洞口放入水里，待较长时间后从水中取出，读出示数
B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞口放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度
C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞口放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶取出，立即从瓶外观察温度计的读数
D．手拿温度计，从洞口将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数
【答案】C
解析：要测出冰下水的温度，必须使温度计与水达到热平衡后，再读出温度计的示数．由于隔着冰，无法直接读数，将温度计从水中取出的读数不是水的温度，故A、D说法不正确，C正确；B项中饮水瓶中的水，在用温度计测量时，与周围空气发生热交换，与冰下的水也不再处于热平衡状态，故做法也是错误的．
5．(多选)下列状态中处于热平衡态的是( )
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0
℃环境中
C．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，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
【答案】AB
解析：系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0
℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B正确；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错误；开空调2分钟内教室内的气体、温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错误．
6．(多选)下列有关温标的说法中正确的是( )
A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同
C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据
D．热力学温标是从理论上规定的
【答案】AD
解析：不同温标下，同一温度在数值上可能不同，A正确；相同的冷热程度，用不同的温标表示，数值可以是不同的，B错误；热力学温标是从理论上做出的规定，C错误，D正确．
能力提升
7．有关热平衡的说法正确的是( )
A．如果两个系统在某时某刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态
B．热平衡定律只能研究三个系统的问题
C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态
D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别
【答案】C
解析：本题考查的知识点是热平衡．处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B错误；由热平衡的意义知，C正确；温度是热平衡的标志，必须相同，故D错误．
8．下列叙述正确的是( )
A．若不断冷冻，物体的温度就不断地下降，没有止境
B．目前尚不知最低温是多少，最高温是多少
C．摄氏零下373
℃是低温的下限
D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降
【答案】D
解析：在目前的技术条件下最低温可使铜原子核降至10－6
K，但是极不稳定无法持久，故A、B错误；摄氏零下273.15度是低温的极限，故C错误；运用热平衡原理可知D是正确的．
9．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是( )
A．甲的质量比乙大
B．甲的比热容比乙大
C．甲的内能比乙大
D．甲的温度比乙高
【答案】D
解析：热传递发生的本质是热量从高温物体传到低温物体，产生原因是两物体温度不同，一杯热水比一盆冷水内能小，两者接触时，热水向冷水传递热量，可见决定热量传递方向的不是质量、比热容和内能的大小，而是温度的高低．
10．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50
p，今小明测量一杯水的温度为150
p时，则该温度用摄氏温度表示时应为( )
A．30
℃
B．40
℃
C．50
℃
D．60
℃
【答案】C
解析：每格表示的摄氏度为
℃＝0.5
℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5
℃＝50
℃，C对，A、B、D错．
11．根据温度计的测温原理，回答下列问题：
(1)测温物质应具备怎样的特性？
(2)测温物质具有怎样的特性，刻度才能均匀？
(3)使用时应注意哪些问题？
【答案】见解析
解析：(1)测温物质的特性(细管中水银柱高度、封闭气体的体积或压强、热敏电阻的电流)随温度发生单调的、显著的变化．
(2)测温物质的特性随温度线性变化时，温度计刻度是均匀的．
(3)使用时应使温度计的测温物质部分与待测物体充分接触，读数时温度计一般不离开待测物体等．
12．一般实验室里常用的一种摄氏温度计
摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们是水在标准大气压下的沸点(汽化点)和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点(冰点)．摄氏温标(以前称为百分温标)是由瑞典物理学家摄尔修斯设计的．如图所示，以冰点定为0
℃，汽化点定为100
℃，因此在这两个固定点之间共为100
℃，即100等份，每等份代表1度，用1
℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度．摄氏温标用“度”作单位，常用“t”表示．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊(开尔文)创立，把－273.15
℃作为零度的温标，叫做热力学温标(或绝对温标)．热力学温标用“K”表示单位，常用“T”表示．试回答：
(1)热力学温标与摄氏温标之间的关系为：______；
(2)如果可以粗略地取－273
℃为绝对零度．在一标准大气压下，冰的熔点为________℃，即为______K，水的沸点是________℃，即________K；
(3)如果物体的温度升高1
℃，那么，物体的温度将升高________K．
【答案】(1)T＝t＋273.15
K (2)0 273 100 373 (3)1
解析：(1)摄氏温标冰点温度为0
℃，汽化点温度作为100
℃，且用t表示；而热力学温标是把－273.15
℃作为零开尔文的，用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为
T＝t＋273.15
K．(共27张PPT)
4 温度和温标
在初中“温度计”一节学习中，我们知道物体的冷热程度叫做温度，并学会了温度计的使用．那么测量温度的原理是什么？描述温度的方法是怎样的？这一节我们就重点探究这些问题．
一、平衡态与状态参量
1．物理学中通常把研究对象称为________，描述这个系统状态的物理量叫做这个系统的___________．
【答案】系统 状态参量
2．物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、温度．通常用________描述它的几何性质，用________描述其力学性质，用________描述其热学性质．
【答案】体积 压强 温度
3．对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的________，这种状态叫________．
【答案】稳定状态 平衡态
二、热平衡与温度
1．热平衡：两个之间没有________的系统相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的______就会相互影响而分别改变，最后不再变化，此时两个系统达到热平衡．
【答案】隔热材料 状态参量
2．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于________．
【答案】热平衡
3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同特性”，即________相同．
【答案】温度
三、温度计与温标
1．温度计的测温原理
(1)水银温度计是根据水银的热胀冷缩的性质来测量温度的．
(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的．
(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的．
(4)电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的．
2．温标
(1)摄氏温标
规定标准大气压下冰水混合物的温度为0
℃，沸水的温度为100
℃，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1
℃，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度(t)．
(2)热力学温标
现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15
℃为零值，它的一度________摄氏温度的一度．
(3)摄氏温度与热力学温度
①摄氏温度：________温标表示的温度，用符号t表示，单位________，符号表示为℃.
②热力学温度：________温标表示的温度，用符号T表示，单位________，符号表示为K.
③换算关系：T＝________.
【答案】(2)等于 (3)①摄氏 摄氏度 ②热力学 开尔文 ③t＋273.15
K
1．平衡态的理解
(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态．
(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的．系统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化．
什么是热力学的平衡状态，它有什么意义
(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统．因此可以说，只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化，我们就说这两个系统原来是处于热平衡的．
2．热平衡定律的意义
又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据，因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．
1．关于热平衡，下列说法中不正确的是( )
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
B．标准状况下冰水混合物与0
℃的水未达到热平衡
C．量体温时温度计须和身体接触10分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡
D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
【答案】B
【解析】两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，故选B．
1．“温度”含义的两种说法
温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人的感觉器官比较得到的，往往是不准确的．温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的．热平衡定律指出，两个物体相互处于热平衡时，存在一个数值相等的状态函数，这个状态函数就是温度，这样的定义更具有科学性．
温度与温标及热力学温度与摄氏温度有何联系和区别
2．温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度．温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体相同．
3．温标
(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标．
(2)温标要素：第一选择某种具有测温属性的测温物质；第二了解测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点和分度的方法．
温馨提示：(1)温度计的热容量必须很小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态．
(2)热力学温度单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一．
4．热力学温度与摄氏温度的区别与联系
——
摄氏温度
热力学温度
提出者
瑞典物理学家摄尔修和施勒默尔
英国物理学家开尔文
零度的规定
一个标准大气压下冰水混合物的温度
－273.15
℃
温度名称
摄氏温度
热力学温度
温度符号
t
T
单位名称
摄氏度
开尔文
单位符号
℃
K
关系
①T＝t＋273.15
K，粗略表示：T＝t＋273
K
②ΔT＝Δt
2．(多选)关于热力学温度和摄氏温度( )
A．热力学温度中的每1
K与摄氏温度中每1
℃大小相等
B．热力学温度升高1
K大于摄氏温度升高1
℃
C．热力学温度升高1
K等于摄氏温度升高1
℃
D．某物体摄氏温度10
℃，即热力学温度10
K
【答案】AC
【解析】热力学温度和摄氏温度尽管是不同标准的计温方式，但仅是起点不同，热力学温度中变化1
K与摄氏温度中变化1
℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10
℃的物体，热力学温度为283
K，D错．
例1 下列说法正确的是( )
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B．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
C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
对热平衡与温度的理解
解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A
错误，C正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确．
答案：BCD
反思领悟：处理热平衡问题时，应把握以下两点：(1)发生热交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；(2)达到热平衡时，系统一定具有相同的温度，其他参量未必相同．
1．(多选)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，这两个系统原来的温度是相等的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的两个系统的温度一定相等
【答案】BD
【解析】一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错．根据热平衡的定义可知B和D是正确的．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错．正确选项为B、D．
例2 关于热力学温度下列说法中正确的是( )
A．－33
℃＝240
K
B．温度变化1
℃，也就是温度变化1
K
C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D．温度由t
℃升至2t
℃，对应的热力学温度升高了t＋273
K
对热力学温度、摄氏温度的理解
解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系．T＝t＋273
K，由此可知：－33
℃＝240
K，故A、B选项正确；D中初态热力学温度为t＋273
K，末态为2t＋273
K，温度升高了t
K，故D选项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273
℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C选项错误，本题应选AB
.
答案：AB
反思领悟：本题易错选C、D项，热力学温度的零度(绝对零度)是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不会出现负值．T＝t＋273
K而不是ΔT＝Δt＋273
K.
2．关于热力学温标的示数273.15
K和摄氏温标的示数0
℃，两者的大小关系，下列说法正确的是( )
A．273.15
K>0
℃
B．273.15
K<0
℃
C．273.15
K＝0
℃
D．温标不同无法比较
【答案】C
【解析】根据热力学温标和摄氏温标的转化关系T＝t＋273.15
K，可以进行两者之间的关系转化，把它们转化为同一温标后，就可以进行大小比较了，综上所述，我们可以看出C正确．
