高二物理温度和温标

7.4 温度和温标预习第四、五两节，解决下面问题：1、系统；状态参量；平衡态；2、热平衡；热平衡定律；温度；热力学温度3、分子动能；分子平均动能；温度4、分子势能；决定分子势能的因素5、物体的内能；内能的决定因素杯子中盛有正在熔化的0的冰水混 合物，若将其移至0的房间，冰和水 质量各怎样变化?说说其中的道理思考：初中阶段学习的热传递方 向是怎样的?若两个接触物体间没有 发生热传递这两个物体一定具有怎 样的共性?第四节 温度和温标 一、平衡态与状态参量1、系统：物理学中，把所研究的对象称为系统 系统以外的周围物体称之为外界或环境， 系统与外界之间往往存在相互的作用在物理 学研究中，对系统内部问题，往往采取“隔离” 分析方法，对系统与外界的相互作用问题，往 往采取“整体”分析的方法2、状态参量 ： 描述物质系统状态的宏观物 理量叫做状态参量 物理学中，需要研究系统的各种性质，包括 几何性质、力学性质、热学性质、电磁性质等等 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等等 3、平衡态：系统所有宏观性质不随时间变 化时状态称之为平衡态 一个物理学系统，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 态参量会达到稳定热学系统所处的平衡态往往是一种动态的 平衡，这种动态平衡性质充分说明热运动是物 质运动的一种特殊形式。例1在热学中，要描述一定气体的宏观状 态，需要确定下列哪些物理量( )A每个气体分子的运动速率 B压强C体积 D温度 解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观 量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气 体的宏观状态参量气体的压强、体积、温度分 别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质 进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状 态参量显然B、C、D选项正确 BCD 二、热平衡与温度 1、热平衡：两个系统之间没有隔热材料，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(又叫热力学第零定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡， 那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个 结论称为热平衡定律。3、温度两个系统处于热平衡时，它们具有一个“共同 性质”。我们就把表征这一“共同性质”的物理量定 义为温度。 系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同， 若温度不同即系统处于非平衡态，则系统一定存 在着热交换。温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热 平衡状态的物理量，它的特征就是“一切达到热平 衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度计能 够用来测量温度的基本原理若温度计跟物体A处于热平衡，它同时也跟物 体B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与 B的温度相等.例2、一金属棒的一端与0冰接触，另一 端与100水接触，并且保持两端冰、水的温度 不变问当经过充分长时间后，金属棒所处的状 态是否为热平衡态?为什么? 解析：因金属棒一端与0冰接触，另一端与 100水接触，并且保持两端冰、水的温度不变 时，金属棒两端温度始终不相同，虽然金属棒内 部温度分布处于一种从低到高逐渐升高稳定状态 ，但其内部总存在着沿一定方向的能量交换，所 以金属棒所处的状态不是平衡态 答案：否，因金属棒各部分温度不相同，存 在能量交换三、温度计与温标 1、温标：定量描述温度的方法叫做温标 温标的建立包含三个要素：选择温度计中用于测量温度的物质，即测温 物质；对测温物质的测温属性随温度变化规律的定 量关系作出某种规定；确定固定点即温度的零点和分度方法2、热力学温度 (1)定义：热力学温标表示的温度叫做热力学 温度，它是国际单位制中七个基本物理量之一。 (2)符号: T，(3)单位开尔文，简称开，符号为K(4) 热力学温标与热力学温度T的关系：Tt+273.15 K (5)说明 摄氏温标的单位“”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；由Tt+273.15 K可知，物体温度变化l与 变化l K的变化量是等同的，但物体所处状态为 l与l K是相隔甚远的；一般情况下， Tt+273 K例3实际应用中，常用到 一种双金属温度计它是 利用铜片与铁片铆合在一 起的双金属片的弯曲程度 随温度变化的原理制成的 ，如图741所示已 知左图中双金属片被加热 时，其弯曲程度会增大， 则下列各种相关叙述中 正确的有 ( )双金属温度计 图741 A该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属 B双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的 C由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数 D由右图可知，其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁ABC 解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同 的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温 度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的图7 4一l左图中加热时，双金属片弯曲程度增大 ，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系 数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确图 741右图中，温度计示数是顺时针方向增大， 说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则 其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属 片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误 的 预先推测或测定。陈田明诗纪事丙签·林潮：“一家五尚书，三祭酒，三世諡文，非独 明 代仅见，古亦罕有其伦也 纵极力颂扬，安能预测子姓如此之盛耶？”茅盾子夜五：“他对于此番的工潮不能预测，甚至即在昨天还没有正确地估量 到工人力量的雄大。” ； http:/izjyc.com/ pc蛋蛋预测 jeh49mcg 2、指事前的推测或测定。鲁迅书信集·致夏传经：“经历一多，便能从前因而知后果，我的预测时时有验。”夏丏尊叶 圣陶文心十九：“ 乐华 ，我没有旁的话向你说，我只愿你不辜负我的预测。”冯雪峰狐狸的恶梦：“虽然没有任何 的根据可以断定他的预测的准确，可总不停地心跳他的后背，壹边喃喃自语道：“不怕，不怕。你是勇敢的少年郎，壹会儿娘亲就会来抱抱，亲亲你的小脸，握握你的小手，然 后壹起回家见爹爹。”小家伙似懂非懂地听着冰凝那近似儿歌的喃喃细语，虽然刚刚经过壹场惊吓，但他也知道，现在这个漂 亮姐姐的怀抱，是安全的，温暖的，就像躺在额娘的身上，正懒懒地撒娇呢。想着想着，没壹会儿小家伙就闭上了眼睛，进入 了甜甜的梦乡。随着男孩儿回到家人的怀抱，冰凝悬着的壹颗心也终于踏实了下来，两路人马各自分道扬镳。第壹卷 第五章 年府冰凝主仆壹行的目的地，是京城年府。之所以称为京城年府，那是相对于湖广总督府而言。冰凝的父亲年暇龄，时任湖广 总督，而她的二哥哥年羹尧却是在京城任职，已有五年时间。这京城年府就是年二公子在京城置的家业，虽然比起父亲的湖广 总督官邸，虽然差得相当远，但是在京城，依二公子的官职和俸禄，已经是相当不错的了。这也是二公子广结人脉的结果，能 够捡了这么大的壹个便宜。当时卖主急于要现银，才开出了壹万两银子的低价。这年二公子交友甚多，结交甚广，从壹个朋友 的亲戚的幕僚的同乡那里拐着弯地得知消息，当机立断，壹手交了现银，壹手就拿了房契。冰凝这次来到京城，是为了提前准 备明年的选秀。作为在旗的四品以上官员的女儿，这是她与生俱来的责任，更何况她的父亲还是封疆要员、朝中重臣。对于此 次选秀，年老夫妇可是寄予了厚望。谁让冰凝生得如此美貌呢，简直就是万里挑壹：肌肤白嫩，吹弹可破，鹅蛋小脸，弯眉淡 扫，美目顾盼，睫毛长卷，樱桃小口，气若幽兰。她是年总督夫妇的老来女，自然是宠得不行，娇养至极，老爷和夫人在她还 是个小娃娃的时候就下了极大的力气，精心培养。这冰凝也真是争气，琴棋书画，礼仪女红，无壹不通，无壹不精。特别是她 过目不忘的本领，连她那才学过人的二哥哥都直叹惊奇。其实，年老夫妇心中所谓的厚望，并不想借选秀的机会，让女儿进宫 当娘娘，这可是他们最最舍不得的事情。在他们的眼中，这冰凝简直就是他们的心头肉，真是含在嘴里怕化了，放在手里怕掉 了。如果进了宫，能不能当上主宫娘娘，能不能受到皇上的宠爱，全都不得而知，他们可舍不得让自己的宝贝女儿受苦。因此 ，他们最理想的目标，是借这次选秀的机会，将冰凝嫁入宗室做嫡妻，也可是她壹生中最好的归宿了。于是，年老夫妇决定， 提前半年将冰凝送到京城，学习皇家礼仪；同时又在家信中仔仔细细地嘱咐了二公子，务必照顾好妹妹。其实，哪里还用年老 夫妇吩咐，这二公子可是眼看着冰凝从壹个粉团团的小娃娃出落成了壹个小美人，两个人年龄相差不算大，又是从小玩到大， 亲厚得不得了。每逢二公子犯了错，冰