资源简介

第二章　气体、固体和液体
1　温度和温标
学习任务一　状态参量与平衡态
[教材链接] 阅读教材“状态参量与平衡态”相关内容,完成下列填空:
(1)热力学系统:由　　　　　　组成的系统叫作热力学系统,简称系统.
(2)外界:系统之外与系统发生　　　　　　的其他物体统称为外界.
(3)状态参量:为确定系统的状态所需要的一些量,如:　　　　、　　　　、温度等.
(4)平衡态:无外界影响,　　　　　　　　　　　　　　　的状态.
说明:平衡态是状态量,不是过程量,处于平衡态的系统,状态参量在较长时间内不发生变化.
例1 (多选)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.两个物体间发生传热时,它们组成的系统处于非平衡态
[反思感悟]


【要点总结】
对平衡态的理解
(1)在没有外界影响的情况下,系统内的各部分的状态参量达到稳定,即达到平衡态.
(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,表现为系统的宏观参量体积、压强、温度不随时间变化.
学习任务二　热平衡与温度
[科学探究] (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)当把它立即放入40 ℃的水中时,你又看到什么现象 为什么
[教材链接] 阅读教材“热平衡与温度”相关内容,完成下列填空:
(1)热平衡:如果两个系统相互接触而　　　　,它们的　　　　　　将改变.经过一段时间后,状态参量就不再变化了,这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　　　　　,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.
(3)温度:表征处于热平衡的系统的共同　　　　　　的物理量.
一切达到热平衡的系统具有相同的温度.
例2 [2024·浙江金华二中月考] 关于平衡态和热平衡,下列说法正确的是 (　)
A.热平衡就是平衡态
B.只要系统的温度不变化,系统就处于平衡态
C.处于热平衡的两个系统内能一定相同
D.处于热平衡的两个系统温度一定相同
[反思感悟]

变式1 (多选)[2024·湖南长郡中学月考] 关于温度,下列说法中正确的是 (　)
A.一个分子的运动速度越大,它的温度就越高
B.物体的状态发生变化时,它的温度可以保持不变
C.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
D.温度是分子热运动剧烈程度的反映,当温度升高时物体内部每个分子的动能都增加
[反思感悟]

【要点总结】
平衡态与热平衡的比较
平衡态 热平衡
研究对象 一个系统 两个接触的系统
判断依据 系统不受外界影响,状态参量不变 两个系统的温度相同
联系 处于热平衡的两个系统都处于平衡态
学习任务三　温度计与温标
[科学探究] 如图所示,伽利略温度计是利用玻璃管内封闭的气体作为测量物质制成的,当外界温度越高时,细管内的水柱 　　　　　(选填“越低”或“越高”).
[物理观念] 常见温度计的原理
名称 原理
水银温度计 根据水银的　　　　　的性质来测量温度
金属电阻温度计 根据金属的　　　　　随温度的变化来测量温度
气体温度计 根据气体　　　　随温度的变化来测量温度
热电偶温度计 根据不同导体因　　　　而产生电动势的大小不同来测量温度
双金属温度计 根据线膨胀程度不同的两金属片的　　　　　　随温度变化来测量温度
[教材链接] 阅读教材“温度计与温标”相关内容,完成下列填空:
(1)摄氏温标
摄氏温标是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　　　　,水的沸点为　　　　,并据此把玻璃管上0 ℃刻度和100 ℃刻度之间均匀分成100等份,每份算作1 ℃.
(2)热力学温标
①定义:热力学温标表示的温度叫作热力学温度,它是国际单位制中七个基本量之一,用符号T表示,单位是开尔文, 简称　　　,符号为　　　.
②摄氏温标与热力学温标的关系:摄氏温标由热力学温标导出,摄氏温标所确定的温度用t表示,它与热力学温度T的关系是　　　　　　　　　.
例3 关于温度与温标,下列说法正确的是 (　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K
D.热力学温度每1 K的大小与摄氏温度每1 ℃的大小相等
变式2 (多选)[2024·安徽合肥一中月考] 下列关于热力学温度的说法正确的是 (　)
A.热力学温度的零点是-273.15 ℃
B.-136 ℃比136 K温度高
C.0 ℃相当于273.15 K
D.1 ℃就是1 K
[反思感悟]
【要点总结】
1.T=t+273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础.
2.摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的,即ΔT=Δt,而不是ΔT=Δt+273.15 K.
3.0 K是低温的极限,只能无限接近,但不可能达到,故热力学温度不能出现负值,但摄氏温度可以出现负值.
4.确定一个温标的方法:(1)选择某种具有测温属性的物质;(2)了解测温物质的某个状态参量随温度变化的函数关系;(3)确定温度的零点和分度.
　　　　　　　　　　　　　　　
1.(平衡态的判断)(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.气体突然被压缩
D.教室内的气体在开空调2 min内
2.(热平衡与平衡态)(多选)两个原来处于热平衡的系统分开后,由于受外界的影响,其中一个系统的温度升高了5 K,另一个系统的温度升高了5 ℃,则下列说法正确的是 (　)
A.两个系统不再处于热平衡了
B.两个系统此时仍处于热平衡
C.两个系统的状态都发生了变化
D.两个系统的状态都没有发生变化
3.(温度和温标)[2024·浙江金华一中月考] 金华6月某天的最高温度为36 ℃,最低温度为27 ℃,用热力学温标来表示金华这一天的最高温度和最大温差分别为(　)
A.36 K;9 K B.309.15 K;9 K
C.36 K;300.15 K D.309.15 K;282.15 K
第二章　气体、固体和液体
1　温度和温标
[教材链接] (1)大量分子　(2)相互作用　(3)体积　压强　(4)系统各部分的状态参量稳定
例1　BD　[解析] 由于描述系统的各种性质需要不同的物理量,只要其中某个量变化,系统的状态就会发生变化,不一定各个状态参量都发生变化,选项A错误;系统处于平衡态或非平衡态,只是状态参量有无变化,选项C错误;当系统不受外界影响时,系统总要趋于平衡,其内部各部分状态参量趋于稳定,选项B正确;两个物体间发生传热时,两个物体组成的系统内部仍存在温差,故系统处于非平衡态,选项D正确.
[科学探究] (1)因为体温计玻璃泡与手心温度相同,即达到了热平衡 (2)体温计的示数继续上升,因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同,没有达到热平衡
[解析] 当用手心握住体温计玻璃泡,观察到体温计的示数逐渐上升,直到示数约为36 ℃不再上升,此时体温计玻璃泡与手心达到热平衡.把它立即放入40 ℃的水中时,因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同,没有达到热平衡,所以将观察到体温计的示数继续上升.
[教材链接] (1)传热　状态参量　(2)热平衡　(3)热学性质
例2　D　[解析] 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,故A错误;一个系统的温度、压强、体积都不变化,系统才处于平衡态,仅仅根据温度不变不能得出系统一定处于平衡态的结论,故B错误;如果两个系统处于热平衡,则它们的温度一定相同,但是内能不一定相同,故C错误,D正确.
变式1　BC　[解析] 温度是针对一个系统大量分子而言的,A错误;物体的状态发生变化其温度不一定变化,如零度的水变成零度的冰,故B正确;由热平衡定律可知,若物体与A处于热平衡,它同时也与B处于热平衡,则A的温度便等于B的温度,这就是温度计用来测量温度的基本原理,C正确;温度是分子平均动能的标志,这是统计规律,对于单个分子是不成立的,即当温度升高时并不是每个分子的动能都增大,故D错误.
[科学探究] 越低
[物理观念] 热膨胀　电阻率　压强　温差　弯曲程度
[教材链接] (1)0 ℃　100 ℃　(2)①开　K　②T=t+273.15 K
例3　D　[解析] 温标是温度数值的表示方法,所以温度与温标是不同的概念,用热力学温标表示的温度称为热力学温度,选项A错误.摄氏温度可以取负值,但是热力学温度不能取负值,因为热力学温度的零点是低温的极限,选项B错误.摄氏温度的每1 ℃与热力学温度的每1 K的大小相等,选项D正确.摄氏温度升高3 ℃,也就是热力学温度升高了3 K,故选项C错误.
变式2　ABC　[解析] 热力学温度的零点是-273.15 ℃,A正确;由热力学温度与摄氏温度的关系T=273.15 K+t可知,-136 ℃相当于137.15 K,0 ℃相当于273.15 K,1 ℃相当于274.15 K,B、C正确,D错误.
随堂巩固
1.AB　[解析] 系统处于平衡态时,其状态参量不变,金属块放在沸水中加热足够长的时间,冰水混合物处在0 ℃环境中,其温度、压强、体积都不再变化,是处于平衡态,A、B正确;突然被压缩的气体温度升高,压强变大,故其不是处于平衡态,C错误;在开空调2 min内,教室内的气体温度、压强均要变化,故其不是处于平衡态,D错误.
2.BC　[解析] 由于两个系统原来处于热平衡,故温度相同,升高相同的温度后,两个系统的温度仍相同,仍处于热平衡,选项A错误,选项B正确;由于温度发生了变化,故两个系统的状态都发生了变化,选项C正确,选项D错误.
3.B　[解析] 最高温度和最低温度分别为T1=273.15+t1=(273.15+36) K=309.15 K、T2=273.15+t2=(273.15+27) K=300.15 K,最大温差为ΔT=T1-T2=309.15 K-300.15 K=9 K,故选B.

展开更多......

收起↑