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温度和温标
（1）热力学系统（系统）：
在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统。
（2）外界：
系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。
例如：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。
在物理学中所研究的对象，称为系统.
热力学系统（系统）
系统与外界
如果我们研究一箱气体的热学性质，这箱气体是由大量分子组成的一个研究对象。
气（液）体就是系统
箱子就是外界
例如，用酒精灯加热容器中的液体，把液体作为研究对象。
容器和酒精灯就是外界
①孤立系统：与外界不发生任何相互作用的系统称为孤立系统。此时系统和外界既无
能量交换也无物质交换。（在该系统中，物质和能量既不能进也不能出）
②封闭系统：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为封闭系统。 （在该
系统中，物质不能进出，但可以与外界交换能量）
③开放系统：与外界既有物质交换，也有能量交换的系统称为开放系统，
简称开系。（在该系统中，与外界可以自由进行物质和能量交换）
孤立系统
封闭系统
开放系统
状态参量
对象 参量类型
状态参量：
质点的运动状态
位置和速度v
运动学参量
系统的空间范围
体积V
系统间或内部力的作用
压强P
几何参量
力学参量
热学参量
确定系统冷热程度
温度T
例如：某钢瓶容积为100L，其内煤气温度为20oC时的气压为5atm。
表示系统某种性质的物理量
描述
状态参量
热力学系统
平衡态
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
把不同压强，不同温度的两箱气体注入同一容器
5atm
60oC
0oC
2atm
系 统
平衡态
压强大的气体会向压强小的一方流动。
温度高的会向温度低的一方传热。
经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。
如果容器与外界没有能量交换
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
平衡态
由于分子做无规则的热运动，在这样的条件下达到的平衡往往整体平衡局部不平衡，且达到的平衡态具有一定的不稳定性，存在一定的起伏。
这样的平衡称为动态平衡。
平衡态
热平衡与温度
热平衡：
两个系统之间没有隔热材料，它们相互接触，或者通过导热性能很好的材料接触，这两个系统的状态参量将会互相影响而分别改变．最后，两个系统的状态参量不再变化，说明两个系统已经具有了某个
“共同性质”，此时我们说两个系统达到了热平衡．
相互接触而传热
热平衡
平衡态 热平衡
区别 研究对象
判断依据
联系
平衡态与热平衡的比较
一个系统
两个接触的系统
系统不受外界影响，状态参量不变
两个系统温度相同
处于热平衡的两个系统都处于平衡态
实验表明：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。
热平衡
A
热平衡
B
A B
热平衡
热平衡定律表明，当两个系统A、B处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度（temperature）。
C
C
热平衡定律（热力学第零定律）
系统达到热平衡的宏观标志就是温度相同
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，它的特征就是“一切达到热平衡的系统都具有相同的温度”这就是常用温度计能够用来测量温度的基本原理．
若系统C跟系统A处于热平衡，它同时也跟系统B处于热平衡，根据热平衡定律，A的温度便与B的温度相等.
热平衡和温度
温标的种类
①摄氏温标（摄氏度t , 单位： °C ）
标准大气压下冰的熔点为零度，沸水为100度，期间分为100等份
②热力学温标（热力学温度T，单位：开尔文 K）
热力学温度：热力学温标表示的温度叫做热力学温标
它是国际单位制中七个基本物理量之一
热力学温标是与具体的测温物质无关的温标
热力学温标与摄氏温标之间的关系：
T=273.15+t (K)
T=273.15+t (K)
注意:
①两种温度数值不同，但物体温度改变1°C与改变l K的变化量是等同的，但物体所处状态为l °C与l K是相隔甚远的；
②0K是低温的极限，只能无限接近，但不可能达到
③摄氏温标的单位“°C”是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K．
在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文K；
③华氏温标（华氏度F，单位°F ）
在标准大气压下，规定冰的熔点为32°F，水的沸点为212°F，中间有180等份，每等份为华氏1度。
华氏温标的温度tF与摄氏温度t之间的关系：
华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏温标在亚洲使用较多，科学研究中多使用热力学温标（绝对温标）。
温标
形形色色的温度计
双金属温度计
温差热电偶温度计
生活中的温度计种类纷繁，你能说出几种？
体温计 实验室用温度计 寒暑表
电子体温计
你知道这些温度计是根据什么原理设计的吗？
下面我们介绍几种
结
束

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