物理选修3-3第4-温度和温标

4温度和温标第七章《分子动理论》rF斥F引F合F当r=r0时：F引＝F斥，分子动能最大，分子力F分＝0，分子势能最小物体的内能1.定义：2.特点：3.大小：4.决定内能大小的因素：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．也叫做物体的热力学能．任何物体都具有内能．E内=NEk+Ep微观：分子个数、分子平均动能、分子势能宏观：物质的量、温度、体积。(1)宏观含义：温度是反映物体的冷热程度的物理量．(2)微观含义（从分子动理论的观点来看）：温度是分子平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动平均动能越大．温度1.同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同．2.温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．3.在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的所研究的对象（如一箱气体)，称为系统.(系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界)BA一、状态参量与平衡态热力学系统：1、状态参量①几何性质：系统的大小、形状、体积等②力学性质：系统的压强、受力、表面张力③热学性质：系统温度④电磁性质：系统在电场、磁场作用下的性质，如电场强度,磁感应强度等。表示系统某种性质的物理量。一、状态参量与平衡态2、气体的状态参量（1）温度（2）体积（3）压强------热学性质------几何性质------力学性质3、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。1、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,达到了相同的温度,我们就说两个系统达到了热平衡。（两个系统达是通过热传递热达到的平衡）甲T甲乙T乙只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,就说这两个系统原来就处于热平衡二、热平衡与温度2、热力学第零定律（热平衡定律）如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡。若系统A，C达到热平衡若系统B，C达到热平衡A和B也是处于热平衡1、温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温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两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同三、温度与温标2、温标定量描述温度的方法叫温标。建立一种温标的三要素：①选择测温物质（水银/铂/气体/热电偶）②确定测温属性（体积/电阻/压强/电动势）③选定温度零点和分度方法温标种类：①华氏温标②摄氏温标③热力学温标瑞典人摄尔修斯（A.Celsius，1701—1744）在1742年首先提出的一种经验温标，过去曾被广泛使用。摄氏温标规定：标准大气压下冰的熔点为0度,沸水为100度,期间分为100等份热力学温标T=273.15+t(K)ΔT=Δt热力学温度T与摄氏温度t之间的换算关系：热力学温标亦称“开尔文温标”、“绝对温标”。是由开尔文首先引入的。它是建立在热力学第二定律基础上的一种和测温质无关的理想温标。也是最科学的温标。宇宙温度的下限，即绝对零度，规定为热力学温标的零点，记为“0K”。水的三相点（固、液、气三相平衡共存的唯一状态）的温度为273.15K．