
1 温度和温标
[学习目标]1.知道系统的状态参量及平衡态。2.理解温度的概念,知道热平衡定律及其与温度的关系(重难点)。3.了解温度计的原理,知道热力学温度与摄氏温度的换算关系(重点)。
一、状态参量与平衡态
假如一个容器用挡板 K隔开,容器中的气体被分成A、B两部分,它们的压强分别为pA、pB,温度分别为TA、TB。打开挡板 K后,如果容器与外界没有能量交换,经过一段时间后,容器内的气体会是什么状态?
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1.热力学系统和外界
(1)热力学系统:研究对象是容器中的组成的系统,在热学中叫作热力学系统,简称系统。
(2)外界:系统之外与系统发生的其他物体统称外界。
2.状态参量:用来描述系统状态的物理量。常用的状态参量有、、等。
3.平衡态:在没有外界影响的情况下,经过足够长的时间,系统内各部分的达到的稳定状态。
1.将鸡蛋放在沸水中加热足够长时间,鸡蛋处于平衡态吗?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.一根长铁丝,一端插入到100 ℃的沸水中,另一端放入到0 ℃恒温源中,经过足够长的时间,温度随铁丝有一定的分布,而且不再随时间变化,这种状态是否为平衡态?为什么?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1(多选)(2023·阜阳市高二月考)下列说法中正确的是( )
A.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统的状态变化时,其各个状态参量都会改变
B.当系统不受外界影响,且经过足够长的时间,其内部各部分状态参量将会达到稳定
C.只有处于平衡态的系统才有状态参量
D.两个物体间传热时,它们组成的系统处于非平衡态
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,表现为系统不受外界的影响,系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。
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。
二、热平衡与温度
1.热平衡:两个相互接触的热力学系统,经过一段时间,各自的状态参量,说明两个系统达到了平衡,这种平衡叫作热平衡。
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。
3.温度:热平衡中,表征“共同的性质”的物理量。
4.热平衡的性质:达到热平衡的系统都具有相同的。
1.用手心握住体温计玻璃泡,观察到体温计的示数逐渐上升。当上升到36 ℃左右时,为什么不再上升?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.某工人在拿铁棒和木头时感觉到铁棒明显比木头凉,由于表示物体冷热程度的是温度,于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论,你认为他的结论对吗?说明理由?
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例2(多选)关于热平衡,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.如果两个系统分别同时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.温度是反映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
例3 下列关于热平衡的理解正确的是( )
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