2015-2016学年人教版选修3-3 温度和温标 课件2.ppt

◆物理?选修3-3?(配人教版)◆ 第4节　温度和温标 分子动理论 热力学第零定律 在与外界影响隔绝的条件下，使两个热力学系统互相接触，经过足够长的时间，将会达到这样的状态：系统的宏观性质不再发生变化，我们就说它们彼此达到了热平衡． 若两个热力学系统中的任何一个系统都和第三个热力学系统处于热平衡，那么，这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这一结论称作“热力学第零定律”． 热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法．定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系．它为建立温度概念提供了实验基础．这个定律反映出：处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数，这个状态函数定义为温度．而温度相等是热平衡之必要条件．因此，温度这一基本物理量实质是反映了系统的某种性质． 1.描述系统状态的物理量，叫做系统的________． 2．当系统处于平衡态时，系统所有部分的参量______，且不随时间变化． 3．热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统之间________． 4．________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． 答案：1．状态参量　2.相同　 3.也必定处于热平衡 4．温度　 5．如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是________． 6．热力学温标表示的温度叫做______，用符号______表示，单位是________符号是________． 7．摄氏温度t与热力学温度T的关系是________． 答案：5.温标 6．热力学温度　T　开尔文　K 7．T＝t＋273.15 K 系统与平衡态 1．系统：系统是研究对象的整体． 2．状态参量：描述系统状态的物理量． 注：物理学中描述物体状态的常用参量为压强、体积、温度，通常用体积描述它的几何性质，用压强描述其力学性质，用温度描述其热学性质． 3．平衡态 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稳定状态，这种状态叫平衡态． 表示物体存在状态的各参量中温度不断发生变化，就说物体处于非平衡态，对吗？ 解析：在描述物体存在的任一状态参量发生变化时，物体都处于非平衡态，而不再处于平衡态．故上述说法正确． 点评：正确理解平衡态存在的条件对我们处理问题和分析问题非常重要． 变式迁移 1．关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是(　　) 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，这两个系统的温度是相等的 C．热平衡就是平衡态 D．处于热平衡的几个系统的温度一定相等 解析：一般来说，描述系统状态的参量不只温度一个，根据平衡状态的定义可以确定A错．根据热平衡的定义可知B和D正确．平衡态是指某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C错，故应选B、D. 答案：BD 热平衡与温度 1．热平衡 两个系统相互接触，它们间没有隔热材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的状态参量不再变化，此时的状态叫热平衡状态，我们说两系统达到了热平衡． 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热平衡． 3．温度 达到了热平衡的系统具有“共同性质”，我们用温度来表征这个“共同性质”．也可理解为物体的冷热程度． 注：(1)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． (2)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，这就是温度计用来测量温度的基本原理． “在测铜块的比热容时，先把质量已知的铜块放入沸水中加热，经过一段时间后把它迅速放入质量已知、温度已知的水中，并用温度计测量水的温度．当水温不再上升时，这就是铜块与水的共同温度．根据实验数据就可以计算铜块的比热容”． 以上这段叙述中，哪个地方涉及了“平衡态”和“热平衡”的概念？ 解析：铜块放入沸水中加热经过一段时间后，铜块就和沸水达到“平衡态”，达到“热平衡”，铜块的温度就等于此时沸水的温度．铜块、温度计放入另一已知质量和温度的水中，当温度计温度不再上升时，水、温度计、铜块三个系统此时又达到了“热平衡”，三者的温度相同，此时温度计的读数就是水和铜块的共同温度． 把铜块从沸水中取出到迅速放入已知温度和质量的水中，此过程可认为铜块达到平衡态，备用水达到平衡态． 答案：见解析 变式迁移 2．为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某位同学在保温瓶中灌入热水，先测量初始水温，经过一定时间后再测量末态水温．改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记