假如一個容器用擋板K隔開,容器中的氣體被分為A、B兩部分,它們的壓強(qiáng)分別為PA、PB,溫度分別為TA、TB。打開擋板K后,如果容器與外界沒有能量交換,經(jīng)過一段時間后,容器內(nèi)的氣體會是什么狀態(tài)?
1、系統(tǒng):在物理學(xué)中,通常把研究的對象稱為系統(tǒng).
系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱為外界(或環(huán)境)。在物理學(xué)研究中,對系統(tǒng)內(nèi)部問題,往往采取“隔離”分析方法,對系統(tǒng)與外界的相互作用問題,往往采取“整體”分析的方法.
2、狀態(tài)參量 : 描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量叫做狀態(tài)參量
物理學(xué)中,需要研究系統(tǒng)的各種性質(zhì),包括幾何性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、電磁性質(zhì)等等。為了描述系統(tǒng)的狀態(tài),需要用到一些物理量。
系統(tǒng)間力的作用用壓強(qiáng)P
確定系統(tǒng)冷熱程度用溫度T
冷空氣
在有外界作用時,系統(tǒng)中各部分也可能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),但并非為平衡態(tài)。平衡態(tài)對應(yīng)的是無外界影響下的狀態(tài)。
由于分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動,在這樣的條件下達(dá)到的平衡往往整體平衡局部不平衡,且達(dá)到的平衡態(tài)具有一定的不穩(wěn)定性,存在一定的起伏。這樣的平衡稱為動態(tài)平衡。
溫空氣
3、平衡態(tài):系統(tǒng)所有宏觀性質(zhì)不隨時間變化時狀態(tài)稱之為平衡態(tài)
注意:①平衡態(tài)是一種理想情況,因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)完全不受外界影響是不可能的。②類似于化學(xué)平衡,熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到的平衡態(tài)也是一種動態(tài)平衡。③處于平衡態(tài)的系統(tǒng)各處溫度相等,但溫度各處相等的系統(tǒng)未必處于平衡態(tài)。
例1:在熱學(xué)中,要描述一定氣體的宏觀狀態(tài),需要確定下列哪些物理量( ) A.每個氣體分子的運(yùn)動速率 B.壓強(qiáng) C.體積 D.溫度
氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度分別是從力學(xué)、幾何、熱學(xué)三個角度對氣體的性質(zhì)進(jìn)行的宏觀描述,是確定氣體宏觀狀態(tài)的三個狀態(tài)參量.
描述系統(tǒng)的宏觀狀態(tài),其參量是宏觀量,每個氣體分子的運(yùn)動速率是微觀量,不是氣體的宏觀狀態(tài)參量.
1.熱平衡:兩個系統(tǒng)發(fā)生熱傳遞,最后它們各自的狀態(tài)參量不再變化,達(dá)到相對穩(wěn)定狀態(tài),也就說明他們已經(jīng)具有了某種共同的性質(zhì),這時候我們就說它們達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。
熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)。因此可以說,只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化,我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的。
2、熱平衡定律(又叫熱力學(xué)第零定律): 如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡,這個結(jié)論稱為熱平衡定律。
3、溫度:兩個系統(tǒng)處于熱平衡時,它們具有一個“共同熱學(xué)性質(zhì)”。我們就把表征這一“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量定義為溫度。
溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量,它的特征就是“一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”這就是常用溫度計(jì)能夠用來測量溫度的基本原理。
水銀溫度不再升高,這個系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)
水的溫度不再升高,這個系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)
系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的宏觀標(biāo)志就是溫度相同,若溫度不同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài),則系統(tǒng)一定存在著熱交換。
例2:一金屬棒的一端與0℃冰接觸,另一端與100℃水接觸,并且保持兩端冰、水的溫度不變.問當(dāng)經(jīng)過充分長時間后,金屬棒所處的狀態(tài)是否為熱平衡態(tài)?為什么?
解析:因金屬棒一端與0℃冰接觸,另一端與100℃水接觸,并且保持兩端冰、水的溫度不變時,金屬棒兩端溫度始終不相同,雖然金屬棒內(nèi)部溫度分布處于一種從低到高逐漸升高穩(wěn)定狀態(tài),但其內(nèi)部總存在著沿一定方向的能量交換,所以金屬棒所處的狀態(tài)不是平衡態(tài)。
答案:否,因金屬棒各部分溫度不相同,存在能量交換.
1、溫標(biāo):定量描述溫度的方法稱為溫標(biāo)。
(1)溫標(biāo)的建立包含三個要素: ①選擇溫度計(jì)中用于測量溫度的物質(zhì),即測溫物質(zhì); ②對測溫物質(zhì)的測溫屬性隨溫度變化規(guī)律的定量關(guān)系作出某種規(guī)定; ③確定固定點(diǎn)即溫度的零點(diǎn)和分度方法。
①攝氏溫標(biāo):一種常用的表示溫度的方法,這種溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為0℃,水的沸點(diǎn)為100℃。在0℃和100℃之間均勻分成100等份,每份算作1℃。②熱力學(xué)溫標(biāo):現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法,這種溫標(biāo)規(guī)定攝氏溫度的-273.15℃為零值。
2、攝氏溫度與熱力學(xué)溫度:
(2)熱力學(xué)溫度:用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)溫度,它是國際單位制中七個基本物理量之一。用符號T表示 。單位:開爾文,簡稱開,符號為K。
(3) 攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的換算關(guān)系: T=t+273.15(K)
(1)攝氏溫度:用攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)溫度,用符號t表示。單位:攝氏度,符號為℃。
①攝氏溫標(biāo)的單位“℃”是溫度的常用單位,但不是國際制單位,溫度的國際制單位是開爾文,符號為K。在今后各種相關(guān)熱力學(xué)計(jì)算中,一定要牢記將溫度單位轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫度即開爾文;
②由T=t+273.15 K可知,物體溫度變化1℃與變化1 K的變化量是等同的,但物體所處狀態(tài)為1℃與1 K是相隔甚遠(yuǎn)的。
例3.關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度,以下說法中正確的是( )A.熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中個基本單位之一B.溫度升高了1℃就是升高了1KC.物體的溫度由本身決定,數(shù)值與所選溫標(biāo)無關(guān)D.0℃ 的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K
1.(溫標(biāo)和溫度)(多選)下列關(guān)于溫度的說法正確的是(  )A.水銀溫度計(jì)是根據(jù)水銀熱脹冷縮的性質(zhì)制造的B.水的沸點(diǎn)為100 ℃,用熱力學(xué)溫度表示即為373.15 KC.水從0 ℃升高到100 ℃,用熱力學(xué)溫度表示即為從273.15 K升高到373.15 KD.水從0 ℃升高到100 ℃,用熱力學(xué)溫度表示就是升高了373.15 K
由T=t+273.15 K可知,物體溫度變化1℃與變化1 K的變化量是等同的,但物體所處狀態(tài)為1℃與1 K是相隔甚遠(yuǎn)的。
2.下列說法中正確的是( )A.兩個系統(tǒng)處于熱平衡時,它們一定具有相同的熱量B.如果兩個系統(tǒng)分別于第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡C.溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D.熱平衡定律是溫度計(jì)能夠用來測量溫度的基本原理
3.(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中,正確的是(   )A.熱力學(xué)溫度的零度是-273.15 ℃,叫絕對零度B.熱力學(xué)溫度的每一開的大小和攝氏溫度的每一度的大小是相同的C.絕對零度是低溫的極限,永遠(yuǎn)達(dá)不到D.1 ℃就是1 K
熱力學(xué)溫度的每一開的大小和攝氏溫度每一度的大小是相等的,但不能說1 ℃就是1 K,它們的物理意義是不同的,故選ABC。
熱力學(xué)溫度的零度也叫絕對零度,是-273.15 ℃,絕對零度只能無限接近,不能達(dá)到;
4.(多選)下列說法正確的是(   )A.兩個系統(tǒng)處于熱平衡時,它們一定具有相同的熱量B.如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡C.溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D.熱平衡定律是溫度計(jì)能夠用來測量溫度的基本原理
熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的狀態(tài)參量——溫度
由熱平衡定律,若物體與A處于熱平衡,它同時也與B達(dá)到熱平衡,則A的溫度便等于B的溫度,這也是溫度計(jì)用來測量溫度的基本原理
5.(多選)下列狀態(tài)處于熱平衡態(tài)的是(  )A.將一金屬塊放在沸水中加熱足夠長的時間B.冰水混合物處在0 ℃環(huán)境中C.一個裝有氣體的密閉絕熱容器勻速運(yùn)動,容器突然停止運(yùn)動,容器內(nèi)的氣體D.開空調(diào)2分鐘內(nèi)教室內(nèi)的氣體
系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時,其狀態(tài)參量穩(wěn)定不變
開空調(diào)2分鐘內(nèi)教室內(nèi)的氣體,溫度、體積均要變化,故其不是平衡態(tài)
一個裝有氣體的密閉絕熱容器勻速運(yùn)動突然停止時,容器內(nèi)氣體的溫度升高,壓強(qiáng)變大,故其不是平衡態(tài)

相關(guān)課件

人教版 (2019)1 溫度和溫標(biāo)備課ppt課件:

這是一份人教版 (2019)1 溫度和溫標(biāo)備課ppt課件,共52頁。PPT課件主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo),新課導(dǎo)入,新課講解,狀態(tài)參量與平衡態(tài),非平衡態(tài),平衡態(tài),熱平衡與溫度,溫度計(jì)與溫標(biāo),課堂小結(jié),典例分析等內(nèi)容,歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)教課ppt課件:

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)教課ppt課件

人教版 (2019)選擇性必修 第三冊4 固體集體備課課件ppt:

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊4 固體集體備課課件ppt,共16頁。PPT課件主要包含了本節(jié)目標(biāo),晶體和非晶體,單晶體和多晶體,晶體的微觀結(jié)構(gòu),晶體的結(jié)構(gòu),非晶體的結(jié)構(gòu),晶體特征的微觀解釋,金剛石等內(nèi)容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

物理選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)圖片ppt課件

物理選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)圖片ppt課件

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊5 液體評課課件ppt

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊5 液體評課課件ppt

2021學(xué)年1 溫度和溫標(biāo)多媒體教學(xué)ppt課件

2021學(xué)年1 溫度和溫標(biāo)多媒體教學(xué)ppt課件

人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)圖片ppt課件

人教版 (2019)選擇性必修 第三冊1 溫度和溫標(biāo)圖片ppt課件

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

1 溫度和溫標(biāo)

版本: 人教版 (2019)

年級: 選擇性必修 第三冊

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部