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4温度和温标在初中“温度计”一节学习中，我们知道物体的冷热程度叫做温度，并学会了温度计的使用．那么测量温度的原理是什么？描述温度的方法是怎样的？这一节我们就重点探究这些问题．一、平衡态与状态参量1．物理学中通常把研究对象称为________，描述这个系统状态的物理量叫做这个系统的___________．【答案】系统状态参量2．物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、温度．通常用________描述它的几何性质，用________描述其力学性质，用________描述其热学性质．【答案】体积压强温度3．对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何，经过足够长的时间后，必将达到一个宏观性质不再随时间变化的________，这种状态叫________．【答案】稳定状态平衡态二、热平衡与温度1．热平衡：两个之间没有________的系统相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的______就会相互影响而分别改变，最后不再变化，此时两个系统达到热平衡．【答案】隔热材料状态参量2．热平衡定律：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________．【答案】热平衡3．温度：处于热平衡的系统之间有一“共同特性”，即________相同．【答案】温度三、温度计与温标1．温度计的测温原理(1)水银温度计是根据水银的热胀冷缩的性质来测量温度的．(2)金属电阻温度计是根据金属的电阻随温度的变化来测量温度的．(3)气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的．(4)电偶温度计是根据不同导体因温差产生的电动势大小来测量温度的．2．温标(1)摄氏温标规定标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃，在0和100之间分成100等份，每一等份就是1℃，这种表示温度的方法就是摄氏温标，表示的温度叫摄氏温度(t)．(2)热力学温标现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15℃为零值，它的一度________摄氏温度的一度．(3)摄氏温度与热力学温度①摄氏温度：________温标表示的温度，用符号t表示，单位________，符号表示为℃.②热力学温度：________温标表示的温度，用符号T表示，单位________，符号表示为K.③换算关系：T＝________.【答案】(2)等于(3)①摄氏摄氏度②热力学开尔文③t＋273.15K1．平衡态的理解(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线运动的状态．(2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的．系统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化．什么是热力学的平衡状态，它有什么意义(3)两个系统达到热平衡后再把它们分开，如果分开后它们都不受外界影响，再把它们重新接触，它们的状态不会发生新的变化．因此，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．热平衡定律的意义又叫热力学第零定律，为温度的测量提供了理论依据，因为互为热平衡的物体具有相同的温度，所以比较各物体时，不需要将各个物体直接接触，只需将作为标准物体的温度计分别与各物体接触，即可比较温度的高低．1．关于热平衡，下列说法中不正确的是()A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C．量体温时温度计须和身体接触10分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态【答案】B【解析】两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，故选B．1．“温度”含义的两种说法温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人的感觉器官比较得到的，往往是不准确的．温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的．热平衡定律指出，两个物体相互处于热平衡时，存在一个数值相等的状态函数，这个状态函数就是温度，这样的定义更具有科学性．温度与温标及热力学温度与摄氏温度有何联系和区别2．温度计测量原理：一切互为热平衡的系统都具有相同的温度．温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体相同．3．温标(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标．(2)温标要素：第一选择某种具有测温属性的测温物质；第二了解测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点和分度的方法．温馨提示：(1)温度计的热容量必须很小，与待测物体接触时，几乎不改变待测物体状态．(2)热力学温度单位开尔文是国际单位制中七个基本单位之一．4．热力学温度与摄氏温度的区别与联系——摄氏温度热力学温度提出者瑞典物理学家摄尔修和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K关系①T＝t＋273.15K，粗略表示：T＝t＋273K②ΔT＝Δt2．(多选)关于热力学温度和摄氏温度()A．热力学温度中的每1K与摄氏温度中每1℃大小相等B．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃C．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃D．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10K【答案】AC【解析】热力学温度和摄氏温度尽管是不同标准的计温方式，但仅是起点不同，热力学温度中变化1K与摄氏温度中变化1℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283K，D错．例1下列说法正确的是()A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理对热平衡与温度的理解解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A错误，C正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确．答案：BCD反思领悟：处理热平衡问题时，应把握以下两点：(1)发生热交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；(2)达到热平衡时，系统一定具有相同的温度，其他参量未必相同．1．(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的有()A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的C．热平衡就是平衡态D．处于热平衡的两个系统的温度一定相等【答案】BD【解析】一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义可以确定A错．根据热平衡的定义可知B和D是正确的．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错．正确选项为B、D．例2关于热力学温度下列说法中正确的是()A．－33℃＝240KB．温度变化1℃，也就是温度变化1KC．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＋273K对热力学温度、摄氏温度的理解解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系．T＝t＋273K，由此可知：－33℃＝240K，故A、B选项正确；D中初态热力学温度为t＋273K，末态为2t＋273K，温度升高了tK，故D选项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C选项错误，本题应选AB.答案：AB反思领悟：本题易错选C、D项，热力学温度的零度(绝对零度)是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不会出现负值．T＝t＋273K而不是ΔT＝Δt＋273K.2．关于热力学温标的示数273.15K和摄氏温标的示数0℃，两者的大小关系，下列说法正确的是()A．273.15K0℃B．273.15K0℃C．273.15K＝0℃D．温标不同无法比较【答案】C【解析】根据热力学温标和摄氏温标的转化关系T＝t＋273.15K，可以进行两者之间的关系转化，把它们转化为同一温标后，就可以进行大小比较了，综上所述，我们可以看出C正确．