第四节 温度和温标
教学目标
1. 知道什么是状态参量,什么是平衡态。
2. 理解热平衡的概念及热平衡定律,体会生活中的热平衡现象。了解热力学温度的应用。
3. 理解温度的意义。
4. 知道常用温度计的构造,会使用常用的温度计。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。理解热力学温标与摄氏温标的关系。
A .梳理双基
1.平衡态与状态参量
(1)在物理学中,通常把所研究的对象称为系统。为了描述系统的状态,需要用到一些物理量,例如,用体积描述它的几何性质,用压强描述力学性质,用温度描述热学性质……这些描述系统状态的物理量,叫做系统的状态参量。
(2)要定量地描述系统的状态往往很难,因为有时系统各部分的参量并不相同,而且可能正在变化。然而在没有外界影响的情况下,只要经过足够长的时间,系统内各部分的状态参量会达到稳定。举例说,把不同压强、不同温度的气体混在同一个容器中,如果容器和外界没有能量的交换,经过一段时间后,容器内各点的温度、压强就会变得一样。这种情况下我们说系统达到了平衡态,否则就是非平衡态
2.热平衡与温度
(1)对于两个相互作用的系统,如果它们之间没有隔热材料,它们相互接触,或者通过导热性能很好的材料接触,这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变。最后,两个系统的状态参量不再变化,说明两个系统已经具有了某个"共同性质",此时我们说两个系统达到了热平衡。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
(2)温度 温度是表示物体冷热程度的物理量,反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度。
3.温度计与温标
(1)温度计 是测量温度的工具。
(2)温标 温度的数值表示法叫做温标。
用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度;在国际单位制中,常采用热力学温标表示的温度,叫热力学温度。 热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系为:
T=t+273。15 (K)
说明:①两种温度数值不同,但改变1 K和1℃的温度差相同。
②0K是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到
B . 精讲例题
例1 细心观察可以发现,常见液体温度计的下部的玻璃泡较大,壁也比较薄,上部的管均匀而且很细,想一想,温度计为什么要做成这样呢?
例2.有关热力学温度与摄氏温度的关系,下列说法正确的是( )
A.10℃用热力学温度表示是10K B.10℃用热力学温度表示是283K
C.升高10℃用热力学温度表示是升高10K D.升高10℃用热力学温度表示是升高283K
例3、下列说法正确的是
A、用温度计测量温度是根据热平衡的原理
B、温度相同的棉花和石头相接触,需要经过一段时间才能达到热平衡
C、若a与b、c分别达到热平衡,则b、c 之间也达到了热平衡
D、两物体温度相同,可以说两物体达到热平衡
C . 随堂巩固
1.关于热力学温度和摄氏温度,以下说法正确的是( )
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1K
C.1℃就是1 K
D.0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K
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2.(1)水的沸点是______℃=_________K;
(2)绝对零度是______℃=_________K;
(3)某人体温是36.5℃,也可以说体温为______K;此人体温升高1.5℃,也可以说体温升高了______K
D . 课后提高
1、下列说法中错误 的( )
(A)温度愈高的物体,所含热量愈多 (B)热和温度代表不同的物理量
(C)热可由高温系统传到低温系统 (D)热是能的一种形式
2、在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为
A、两物体没有接触 B、两物体的温度相同
C、真空窗口不能发生对流 D、两物体具有相同的热量
3.在摄氏温度与热与学温度的换算中,下列哪几种说法是正确的 ( ).
A. 5℃等于278K B. 升高5℃就是升高278K
C. 降低到5℃就是降低到278℃ D. 降低了5℃就是降低了278K
4.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℃
5、一把铁勺没入了一锅热汤中,铁勺和汤达到热平衡后,两者相等的是( )
A 体积 B 摩尔数 C 温度 D 质量
6.实验室有一支读数不准的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为20℃;在测一标准大气压下沸水的温度时,其读数为80℃。下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数,正确的是( )
A.41℃ ,60℃ B.21℃ ,40℃ C.35℃ ,56℃ D.35℃ ,36℃
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