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2012高二物理课件 7.4 温度和温标 (人教版选修3-3).ppt

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2012高二物理课件 7.4 温度和温标 (人教版选修3-3).ppt
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1.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 .(2)平衡态是一种理想状态,因为任何系统完全不受外界影响是不可能的 .实际上系统处于平衡态时,仍可能发生偏离平衡态的微小变化 .(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 .(4)平衡态不是热平衡:平衡态是对某一系统而言的,是系统的状态,热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的;分别处于平衡态的两个系统在相互接触时,它们的状态可能会发生变化,直到温度相同时,两系统便达到了热平衡 .达到热平衡的两个系统都处于平衡态 .2.热平衡定律的意义热平衡定律又叫热力学第零定律,决定两个系统是否达到了热平衡的最主要参量是温度 .因为互为热平衡的物体具有相同的温度,理解热平衡定律时一定要抓住温度这个状态量 .比较各物体温度时,不需要将各个物体直接接触,只需将温度计分别与各物体接触,即可比较温度的高低 .(1)两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态;最终两个系统之间的关系是热平衡 .(2)两个温度不同的物体,各自可能处于平衡态 . 【 典例 1】 下列状态中处于平衡态的是 ( )A.将一金属块放在沸水中加热足够长的时间B.冰水混合物处在 0℃ 环境中C.突然被压缩的气体D.开空调 2分钟内教室内的气体【 解题指导 】 解答本题时要明确热力学系统处于平衡态的特点,根据其特点作出判断 .【 标准解答 】 选 A、 B.系统处于平衡态时 ,其状态参量稳定不变 .金属块放在沸水中加热足够长的时间 ,冰水混合物在 0℃ 环境中 ,其温度、压强、体积都不再变化 ,是平衡状态 ,故 A、 B对;突然被压缩的气体温度升高 ,压强变大 ,故其不是平衡状态 ,C错;开空调 2分钟内教室内的气体温度、体积均要变化 ,故其不是平衡状态 ,D错 .【 规律方法 】 解决平衡态问题的技巧处理平衡态的问题要注意以下三点:(1)平衡态问题与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡 .(2)必须要经过较长一段时间,直到系统内所有性质都不随时间变化为止 .(3)系统与外界没有能量的交换 .【 变式训练 】 关于热平衡,下列说法正确的是 ( )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.量体温时温度计需和身体接触十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【 解析 】 选 A、 C、 D.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, B错 .【 变式备选 】 (2011· 徐州高二检测 )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.处于热平衡的几个系统的压强一定相等【 解析 】 选 B.一般来说,描述系统的状态参量不止一个,根据平衡态的定义要所有性质都不变化才行,可以确定 A是错误的 .根据热平衡的定义:处于热平衡的两个系统温度相同,可知 B是正确的, D是错误的,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是错误的 .1.“ 温度 ” 含义的两种说法(1)宏观角度:温度表示物体的冷热程度,这样的定义带有主观性,因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的,往往是不准确的 .(2)热平衡角度: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,两个系统相互处于热平衡时,存在一个数值相等的态函数,这个态函数就是温度,这样的定义更具有科学性 .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 .使温度计与待测物体接触,达到热平衡,其温度与待测物体的温度相同 .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 .温度的两种数值表示法:摄氏温标和热力学温标(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 . 【 典例 2】 (2011· 日照高二检测 )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 10 KB.热力学温度升高 1 K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 283 KD.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【 解题指导 】 解答本题可按以下思路分析:【 标准解答 】 选 B.热力学温度与摄氏温度的关系 T=t+273.15 K,所以选项 A错误;对于 T=t+273.15 K,有许多同学错误地认为可变形为 ΔT=Δt+273.15 K, 而错误地选择选项 C,实际上 ΔT=T 2-T1=t2-t1=Δt ,即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差,所以选项 B正确,选项 C、 D错误 .
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