1、溫度和溫標課件第一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月7.4、溫度和溫標第二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月閱讀課文,回答以下問題:1、什么是系統和狀態參量? 2、什么是平衡態? 3、什么是熱平衡和熱平衡定律? 4、溫度和溫標是如何定義的? 5、如何確定溫標? 第三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月1、系統：物理學中，把所研究的對象稱為系統(系統之外與系統發生相互作用的其他物體統稱為外界) 問題1：什么是系統和狀態參量? 第四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2、狀態參量 ： 描述物質系統狀態的宏觀物理量 幾何性質：系統的大小、形狀、體積等力學性質：系統的壓強、

2、受力、表面張力熱學性質：系統溫度 電磁性質：系統在電場、磁場作用下的性質，如電場強度,磁感應強度等。 第五張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2、氣體的狀態參量（1）溫度（2）體積（3）壓強-熱學性質-幾何性質-力學性質第六張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月問題2：什么是平衡態? 對于一個封閉系統，在經過足夠長的時間，系統各部分的狀態參量會達到穩定（不隨時間變化）,我們說系統達到了平衡態 。動態的平衡第七張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月問題3：什么是熱平衡和熱平衡定律? 1、熱平衡 如果兩個系統相互接觸而傳熱,它們的狀態參量將改變，但經過一段時間后，狀態參量不再變化,達

3、到了相同的溫度,我們就說兩個系統達到了熱平衡。（兩個系統是通過熱傳遞熱達到的平衡）甲T甲乙T乙只要兩個系統在接觸時它們的狀態不發生變化,就說這兩個系統原來就處于熱平衡第八張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2、熱力學第零定律（熱平衡定律） 如果兩個系統分別與第三個系統達到熱平衡，那么這兩個系統也必定處于熱平衡。若系統A，C達到熱平衡若系統B，C達到熱平衡A和B也是處于熱平衡第九張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月問題4：溫度和溫標是如何定義的? 1、溫度 一切達到熱平衡的系統都具有相同的溫度溫度是決定一個系統與另一個系統是否達到熱平衡狀態的物理量兩個系統達到熱平衡時具有的共同性質是

4、溫度相同第十張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月溫度理解高中初中溫度是描述物體冷熱程度的物理量-宏觀上溫度是決定一個系統與另一個系統是否達到熱平衡狀態的物理量標志物體內部分子無規則熱運動的劇烈程度-微觀上第十一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2、溫標定量描述溫度的方法叫溫標。 建立一種溫標的三要素：選擇測溫物質（水銀/鉑/氣體/熱電偶）確定測溫屬性（體積/電阻/壓強/電動勢）選定溫度零點和分度方法第十二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月體積與溫度成線性變化第十三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月第十四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月第十五張，PPT共二

5、十七頁，創作于2022年6月溫標種類攝氏溫標 (攝氏度t , 單位：0C) 標準大氣壓下冰的熔點為零度,沸水為100度,期間分為100等份熱力學溫標 (熱力學溫度T,單位：開爾文 K）七個基本物理量之一 T=273.15+t (K) T=t第十六張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月說明 溫度的國際制單位是開爾文，符號為K在今后各種相關熱力學計算中，一定要牢記將溫度單位轉換為熱力學溫度即開爾文； 由Tt+273.15 K可知，物體溫度變化l與變化l K的變化量是等同的，但物體所處狀態為l與l K是相隔甚遠的； 一般情況下，0K是低溫的極限，只能無限接近，但不能達到。第十七張，PPT共二十七

6、頁，創作于2022年6月華氏溫標 華氏溫標的溫度tF與t之間的關系： tF32+9/5t 單位： F 華氏溫標在歐美使用非常普遍，攝氏溫標在亞洲使用較多，科學研究中多使用絕對溫標。第十八張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月 例1在熱學中，要描述一定氣體的宏觀狀態，需要確定下列哪些物理量( ) A每個氣體分子的運動速率 B壓強 C體積 D溫度 解析：描述系統的宏觀狀態，其參量是宏觀量，每個氣體分子的運動速率是微觀量，不是氣體的宏觀狀態參量氣體的壓強、體積、溫度分別是從力學、幾何、熱學三個角度對氣體的性質進行的宏觀描述，是確定氣體宏觀狀態的三個狀態參量顯然B、C、D選項正確 BCD 第十九張

7、，PPT共二十七頁，創作于2022年6月 例2、一金屬棒的一端與0冰接觸，另一端與100水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變問當經過充分長時間后，金屬棒所處的狀態是否為熱平衡態?為什么? 解析：因金屬棒一端與0冰接觸，另一端與100水接觸，并且保持兩端冰、水的溫度不變時，金屬棒兩端溫度始終不相同，雖然金屬棒內部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩定狀態，但其內部總存在著沿一定方向的能量交換，所以金屬棒所處的狀態不是平衡態 答案：否，因金屬棒各部分溫度不相同，存在能量交換第二十張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月 例3實際應用中，常用到一種雙金屬溫度計它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的雙金屬片的

8、彎曲程度隨溫度變化的原理制成的，如圖741所示已知左圖中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列各種相關敘述中正確的有 ( )雙金屬溫度計圖741 A該溫度計的測溫物質是銅、鐵兩種熱膨脹系數不同的金屬B雙金屬溫度計是利用測溫物質熱脹冷縮的性質來工作的C由左圖可知，銅的熱膨脹系數大于鐵的熱膨脹系數D由右圖可知，其雙金屬征的內層一定為銅外層一定為鐵ABC 第二十一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月解析：雙金屬溫度計是利用熱膨脹系數不同的銅、鐵兩種金屬制成的雙金屬片其彎曲程度隨溫度變化的原理來工作的，A、B選項是正確的圖7 4一l左圖中加熱時，雙金屬片彎曲程度增大，即進一步向上彎曲，說明雙

9、金屬片下層熱膨脹系數較大，即銅的熱膨脹系數較大，C選項正確圖741右圖中，溫度計示數是順時針方向增大，說明當溫度升高時溫度計指針順時針方向轉動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內層一定是鐵，外層一定是銅，D選項是錯誤的 第二十二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月攝氏溫標是瑞典人攝爾修斯（A.Celsius，17011744）在1742年首先提出的一種經驗溫標，過去曾被廣泛使用。攝氏溫標以水沸點（101?325Pa壓力下水和水蒸氣之間的平衡溫度）為100度和冰點（101?325Pa壓力下冰和被空氣飽和的水之間的平衡溫度）為0度作為溫標的兩個固定點。攝氏溫標采用玻璃汞溫度

10、計作為內插儀器，假定溫度和汞柱的高度成正比，即把水沸點與冰點之間的汞柱的高度差等分為100格，1格對應于1度。攝氏溫標第二十三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月1954年第10屆國際計量大會（CGPM）決定采用水三相點一個固定點來定義溫度的單位，冰點已不再是溫標的定義固定點了。1967年第13屆國際計量大會決議定義：溫度單位開爾文是水三相點熱力學溫度的1/273.16。1988年第18屆國際計量大會及第77屆國際計量委員會（CIPM）決議，自1990年始采用“1990年國際溫標（簡稱ITS-90）”。ITS-90定義的溫度單位更精確，更容易復現。我國自1994年始全面采用這一標準。第二

11、十四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月溫度的單位有了新的、更加精確和科學的定義以后，考慮到人們長期以來的使用習慣，仍然保留攝氏溫度這一名詞，但它有了新的意義。某一熱狀態的攝氏溫度，就是用它與一特定的熱狀態（比水三相點溫度低0.01?K的熱狀態，即0攝氏度）之間的溫度差所表示的溫度。這個溫度差要用開爾文溫度來表示。它的單位稱為攝氏度，符號為。因此，攝氏溫度是從開爾文溫度導出的，是以0攝氏度作為計算起點的溫度。攝氏溫度和開爾文溫度相差一個常數，彼此可以互相換算：t/T/K273.15。由此，攝氏溫度有了新的定義。在數值上，它與過去人們習慣使用的攝氏溫標溫度很相近，但不相等，與攝氏溫標的原定義無關。第二十五張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月1714年,荷蘭華倫海特(GDFahrenheit)最初所制的水銀溫度計是在北愛爾蘭最冷的某個冬日，水銀柱降到最低的高度定為零度；把他妻子的體溫定