1、2.1.1 温度和温标温度和温标问题思考问题思考什么是温度？温度是表示物体冷热程度的物理量温度是如何定义的？温度的测量原理是什么？要想弄清这些问题，我们首先需要了解研究热学问题的基本相关概念新知探究新知探究一、状态参量与平衡态一、状态参量与平衡态系统：研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的大量分子组成的系统，这在热学中叫作一个热力学系统，简称系统。外界：系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界。新知探究新知探究气体就是系统容器和酒精灯就是外界用酒精灯加热容器中的气体，把气体作为研究对象，它就是一个热力学系统，而容器和酒精灯就是外界。新知探究新知探究在力学中，为描述物体（质点）的
2、运动状态，我们使用了物体的位置和速度这两个物理量。在热学中，为确定系统的状态，也需要用到一些物理量，这些物理量叫作系统的状态参量。一辆汽车经过某海湾时的速度为30m/s，加速度为5m/s2。讨论：讨论：在热力学中，我们经常用到的系统的状态参量有在热力学中，我们经常用到的系统的状态参量有哪些？哪些？新知探究新知探究状态参量：表示系统某种性质的物理量状态参量：表示系统某种性质的物理量系统间力的作用用压强P力学参量几何参量确定系统冷热程度用温度T热学参量容积为容积为100L温度为温度为20oC确定空间范围用体积V状态参量状态参量新知探究新知探究对于一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参
3、量会达到稳定（不随时间变化）,我们说系统达到了平衡态。封闭系统密集稀疏容器与外界没有能量交换经过足够长的时间各个部分的状态参量不随时间变化特点：处于平衡态的系统，其整体的宏观性质将不随时间而变化、且具有确定的状态新知探究新知探究思考：思考：在有外界作用时，系统中各部分也可能达到稳定状态，在有外界作用时，系统中各部分也可能达到稳定状态，这个状这个状态是态是平衡态平衡态吗？吗？冷空气温空气非平衡态平衡态平衡态对应的是无外界影响下的状态。例例1.(多选)下列系统处于平衡态的是()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.一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动,容器突然停止运
4、动,此时容器内的气体D.开空调2分钟内教室内的气体AB变式训练：变式训练：如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的()A.温度、压强、体积都一定达到了稳定的状态不再变化B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝固”状态D.温度、压强不再变化,但体积仍可变化A技法点拨：技法点拨：两步法判断热力学系统是否处于平衡态1.判断热力学系统是否受到外界的影响。2.判断系统的状态参量(压强、体积和温度)是否发生变化。如果系统不受外界的影响,且状态参量不发生变化,系统就处于平衡态,否则就是非平衡态。新知探究新知探究初中我们就学过，用温
5、度计测水温，待温度计稳定后，温度计的温度就是水温。那么凭什么说温度计的温度就是水温呢？这要从热平衡说起二、热平衡二、热平衡如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将改变，但经过一段时间后，状态参量不再变化，我们就说两个系统达到了热平衡。注意：“平衡态”指的是一个系统的状态；“热平衡”指的是两个系统之间的关系新知探究新知探究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，热平衡的概念也适用于原来没有发生过作用的系统。如果两个系统接触后状态不会发生变化，我们就说他们原来处于热平衡状态。新知探究新知探究思考：思考：若若A与与C处于
6、热平衡状态，而处于热平衡状态，而B与与C也处于热平衡状态，那么也处于热平衡状态，那么A和和B之间处于什么状态？之间处于什么状态？实验表明：A与B之间也处于热平衡状态新知探究新知探究热平衡定律：若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。注意：“平衡态”指的是一个系统的状态；“热平衡”指的是两个系统之间的关系处于热平衡的两个系统，它们必定具有某个相同的热学性质新知探究新知探究打开阀门K，最终活塞处于某个位置静止不动。两带电体相连后，其带电状态不发生变化。力学平衡具有一种相同的力学性质压强静电平衡具有一种相同的电学性质电势新知探究新知探究若两个系统接触后，它们的热
7、学状态不发生变化。热平衡具有一种相同的热学性质温度说明两个系统原来就已经处于相同的热平衡状态。一切达到热平衡的系统都具有相同的温度新知探究新知探究初中高中温度是描述物体冷热程度的物理量温度：两个系统达到热平衡时，温度相同温度反映了组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度温度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新知探究新知探究重新认识温度两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同温度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一切达到热平衡的系统都具有相同的温度例例2.(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体,将甲和乙接触很长一段时间后分开,再将乙和丙接触很长一段时间后分
8、开(发生了热交换),假设只有在它们相互接触时有热传递,不接触时与外界没有热传递,则()A.甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态B.只有乙、丙达到了平衡态,甲没有达到平衡态C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡D.乙、丙两物体达到了热平衡AD变式训练：变式训练：(多选)下列说法正确的是( )A.放在腋下足够长时间的水银体温计中的水银与人体达到热平衡B.温度相同的棉花和石头相接触,需要经过一段时间才能达到热平衡C.若a与b、c都达到热平衡,则b、c之间也达到了热平衡D.两物体温度相同,可以说两物体达到了热平衡ACD技法点拨：技法点拨：判断系统达到热平衡的两个方法1.根据两个相接触的系统的状态参量是否发生变化判断。如果不发生变化,处于热平衡,发生变化则不处于热平衡。2.根据两个系统的温度是否相同判断。如果相同,处于热平衡,不相同则不处于热平衡。再见再见
