2.1.2 温度和温标
各种温度计中,起测温作用的器件种类是不同的,即随温度变化的物理量不同,说说下面几种分别是依据哪种物理量随温度的变化来实现测温?
水银温度计? ? ? ? ? ? ? 气体温度计? ? ? ? ? ? ? ? ?热电偶温度计?
—水银的热膨胀
—气体压强随温度变化
—不同导体因温差产生电动势的大小
不同种类的温度计都是为了标定温度的数值大小
温度计与温标
定量描述温度的方法叫温标----温度的数值表示法
建立一种温标的三要素:
①选择某种物质(叫做测温物质,如水银/铂/气体/热电偶)的某一随温度变化的属性(叫做测温属性,如体积/电阻/压强/电动势)来标志温度
②选定固定点(规定零点)
③对测温属性随温度的变化关系作出规定(即规定分度的方法)
讨论:你知道的温标有哪几种?
①摄氏温标(摄氏度t , 单位:?°C?)
在标准大气压下,把冰的熔点为0℃,水的沸点为100℃,并据此把玻璃管上0℃刻度与100℃刻度之间均匀分成100等份,每份算做1℃。
②热力学温标(热力学温度T,单位:开尔文 K)
热力学温度:热力学温标表示的温度叫做热力学温标。
它是国际单位制中七个基本物理量之一
热力学温标是与具体的测温物质无关的温标
热力学温标与摄氏温标之间的关系:
T=273.15+t (K)
T=273.15+t (K)
注意:
①两种温度数值不同,但物体温度改变1°C与改变l K的变化量是等同的,但物体所处状态为l °C与l K是相隔甚远的;
②0K是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到
③摄氏温标的单位“°C”是温度的常用单位,但不是国际制单位,温度的国际制单位是开尔文,符号为K.
在今后各种相关热力学计算中,一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文;
生活中的温度计种类纷繁,你能说出几种?
体温计? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 实验室用温度计? ? ? ? ?寒暑表? ? ? ? ??
电子体温计
你知道这些温度计是根据什么原理设计的吗?
伽利略的温度计
一支玻璃管一端与一个鸡蛋大小的玻璃泡相连
另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱。
当气温变化时,玻璃泡中气体压强会随着变化,从而使玻璃管内水柱高度发生变化。
根据管内水柱高度的变化就可测出相应的温度。
体积与温度成线性变化
双金属温度计
固体温度升高时会膨胀
把线膨胀程度不同的两种金属片压合在一起,温度变化时,双金属片的弯曲程度会发生变化,带动指针偏转,指示温度
热电偶温度计
把一条金属丝的两端分别与另一条不同材料金属丝的两端熔焊,接成闭合电路,倘若两个焊点之间有温度差,电路中就有电动势产生,温度差越大,电动势也越大。这就是温差电现象。
根据电动势就可以度量两个焊点之间的温度差。
选择不同的金属丝可以做成不同的热电偶温度计,有的可以测量高达3000°C的高温,有的可以测量接近绝对零度的低温
例1.(多选)关于热力学温度和摄氏温度,下列说法错误的是( )
A.某物体摄氏温度为10 ℃,即热力学温度为10 K
B.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
C.摄氏温度升高10 ℃,对应热力学温度升高283 K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较
ACD
变式训练:
(多选)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
E.-136 ℃比136 K温度高
ABE
技法点拨:
热力学温度与摄氏温度关系的理解
1.T=t+273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础。
2.摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的,即ΔT=Δt,而不是ΔT=Δt+273.15 K。
3.绝对零度是低温的极限,只能接近,永远达不到,故热力学温度不能出现负值,但摄氏温度可以出现负值。
温标
摄氏温标
热力学温标
温度计
定义
原理
1.有关温标的说法正确的是( )
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.热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法,表示的温度数值没有关系
A
2.(多选)下列关于热力学温度的说法中,正确的是( )
A.-136 ℃比136 K温度高
B.0 ℃等于273.15 K
C.升高1 ℃就是升高1 K
D.升高1 ℃就是升高274.15 K
ABC
3.关于温度与温标,下列说法正确的是( )
A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K
D.热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等
D
4.关于温度与温标,下列说法中正确的是( )
A.温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度由T升至2T
B.气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K
C.绝对零度是通过实验的方法测出的温度,是气体体积为零时的温度
D.随着制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到
B
5.关于热力学温度和摄氏温度,下列说法正确的是( )
A.某物体摄氏温度为10℃,即热力学温度为10K
B.热力学温度升高1K等于摄氏温度升高273.15℃
C.摄氏温度升高1℃,对应热力学温度升高273.15K
D.温度差10℃与温度差10K的物理实质是一样的
D
再见