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2020/3/207.4《温度与温标》研究物理问题研究对象一个物体多个物体系统研究的问题不同选取的系统常不同例如：热学研究对象系统以外的物质统称为外界或环境热力学系统如气体、液体、固体等大量分子组成的物体或物体系统一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质：状态参量某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为20oC时的气压为5atm.——描写系统状态的物理量如：一辆汽车经过二中门口时的速度为10m/s，加速度为1m/s2,一、状态参量和平衡态物理学中，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对于一个封闭系统，在经过相当长的时间后，系统整体的宏观性质将不随时间而变化、且具有确定的状态——平衡状态，简称平衡态特点：系统的所有性质都不随时间变化一、状态参量和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。0oC2atm5atm60oC绝热一根长铁丝，一端插入100℃的沸水中,另一端放入0℃的恒温源中，经过足够长的时间，温度随铁丝有一定的分布，而且不随时间变化,这种状态是否为平衡态？这种状态不是平衡态，只是一种稳定状态，因为存在外在因素的影响.思考与讨论一二、热平衡与温度1、热平衡：两个系统之间相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统之间将会发生热交换，二者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.问题:为了判断两个物体的温度是否相同,可使用温度计.试根据热平衡定律说明其中的原理.三、温度计与温标温标——定量描述温度的方法建立一种温标的三要素：①选择温度计中用于测量温度的物质，即测温物质；②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；③确定固定点即温度的零点和分度方法．水银温度计——水银的热膨胀电阻温度计——金属电阻随温度变化气体温度计——气体压强随温度变化思考与讨论二如图为电视台所作的天气预报节目，北京的气温是0℃,请思考以下问题：（1）在天气预报中使用的是什么温标？（2）热力学温度与摄氏温度有什么关系？热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K.开氏温度T与摄氏温度t的关系是：T=t+273.15K∆T=∆t（2）热力学温标：三、温度计与温标说明:①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；②由T＝t+273.15K可知，物体温度变化l℃与变化lK的变化量是等同的，但物体所处状态为l℃与lK是相隔甚远的；③一般情况下，T＝t+273K2020/3/20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，其双金属片的内层一定为铜．外层一定为铁ABC练一练2.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10KB.热力学温度升高1K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283KD.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T=t+273.15KΔT=T2-T1=t2-t1=ΔtB练一练3.小明在家制作了简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体.当外界温度发生变化时，水柱位置将上下移动.当有色水柱下端与D和A对齐时，温度分别为20℃和80℃.A、D间刻度均匀分布.由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少℃？【解析】由题图知A、D间共有15个格，每个格表示温度为有色水柱的下端离D点3个格即3×4℃=12℃，所以温度为t=20℃+12℃=32℃8020415℃℃每个格表示温度为8020415℃℃3个格