《高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第三册）》2.1温度和温标

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第二章气体、固体和液体

第1节温度和温标

一、平衡态和状态参量

1．系统：在物理学中，通常把研究对象称为系统．

2．状态参量：用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量．

3．平衡态：系统的宏观性质不再随时间变化，这种情况就说系统达到了平衡态．

二、热平衡与温度

1．热平衡：两个相互接触的热力学系统，最后系统的状态参量都不再改变，这时两个系统具有“共同性

质”，我们就说这两个系统达到了热平衡．

2．热力学的平衡态的理解

(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)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的．

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，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平

衡，这个结论称为热平衡定律，也叫热力学第零定律．

4．热平衡状态的特征：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．

温度：热平衡中具有的“共同热学性质”叫做温度．

三、温度计与温标

1．“温度”含义的两种说法

(1)宏观角度：表示物体的冷热程度．

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．温度计与待测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体相同．

3、温标

（1）．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为 0_℃，水的沸点为 100_

℃，在 0 ℃和 100 ℃之间均匀分成 100

等份，每份算做 1 ℃.

（2）．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，热力学温标也叫绝对温标．热力学温标表示的

温度叫热力学温度．用符号 T

表示，单位是开尔文，符号为 K.

（3）．热力学温度与摄氏温度的关系为 T＝t＋273.15 K ΔT＝Δt

【例题 1】下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是(　　)

A．开空调 2分钟内教室内的气体处于平衡态

B．两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组成的系统处于非平衡态

C．0℃的冰水混合物放入 1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态

D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态

【答案】　B

【解析】　开空调 2分钟内教室内的气体温度、体积均要变化，故不是平衡状态，A错误；两物体温

度不同，接触后高温物体会向低温物体传热，是非平衡态， B正确；0 ℃的冰水混合物放入 1 ℃的环境中，

周围环境会向冰水混合物传热，不是平衡态，C错误，压缩密闭容器中的空气，要对空气做功，机械能转

化为内能，不是平衡态，D错误．

【例题 2】　(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是(　　)

A．－33 ℃＝240 K

B．温度变化 1 ℃，也就是温度变化 1 K

C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值

D．温度由 t ℃升至 2t ℃，对应的热力学温度升高了 273 K＋t

【答案】　AB

【解析】　由T＝273＋t 可知－33 ℃＝240 K，A正确，同时 B也正确．摄氏温度可取负值，而热力

学温度的零度不可能达到，所以不能取负值，C不正确．当温度为 t ℃时，T1＝273＋t，当温度为 2t ℃时，

T2＝

【例题 3】(多选)下列说法正确的是(　　)

A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理

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分别达到热平衡，则 b、c之间也达到了热平衡

D．两物体温度相同，可以说两物体达到热平衡

【答案】　ACD

【解析】　当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交

换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡，故 A、D正确；两个物体

的温度相同时，不会发生热传递，故 B错；若 a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相等，所以 b、c

之间也达到了热平衡，故 C正确．

1．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，说明这两个系统原来的温度是相等的

C．热平衡就是平衡态

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