第4节 温度和温标
1．由大量分子组成的____________叫热力学系统，描述热力学系统的状态参量有________、________、________等．无外界影响下，________________________时，系统处于平衡态． 2．当两个相互接触的热力学系统的参量____________时，这两个系统就达到____________；当两个系统在接触时，若它们的________________________，则这两个系统处于热平衡；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______________；一切互为热平衡的系统都具有相同的________． 3．热力学温标表示的温度叫做________________．它是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号____表示，单位是__________，简称开，符号为K.摄氏温度t与热力学温度T的关系是：T＝t＋________ K.
4．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是( ) A．甲的质量比乙大 B．甲的比热容比乙大 C．甲的热量比乙大 D．甲的温度比乙高 5．下列说法正确的是( )
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B．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 C．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 6．某同学取出一支示数为39.6℃的体温计，没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自已的体温，若他的实际体温是36.6℃，则测出来的体温是( )
A．36.6℃ B．39.6℃ C．3℃ D．76.2℃
【概念规律练】 知识点一 平衡态
1．描述系统的各状态参量中温度不断发生变化，就说系统处于非平衡态，对吗？
2．下列状态中处于热平衡态的是( )
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B．冰水混合物处于0℃环境中 C．突然被压缩的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体 知识点二 热平衡
3．有关热平衡的说法正确的是( )
A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B．热平衡定律只能研究三个系统的问题
C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态
D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小差别 4．关于热平衡，下列说法中正确的是( )
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡
C．量体温时温度计需和身体接触十分钟左右是为了让温度计跟身体达到热平衡 D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态 知识点三 热力学温标与摄氏温标
5．关于热力学温标的正确说法是( ) A．热力学温标是一种更为科学的温标
B．热力学温标的零度为－273.15℃，叫绝对零度 C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零 6．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 【方法技巧练】
热力学温标与摄氏温标关系的判定方法
7．关于热力学温度和摄氏温度，以下说法不正确的是( ) A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B．温度升高了1℃就是升高了273.15 K C．1℃就是273.15 K
D．0℃的摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为273 K 8．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是( ) A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1℃大小相等 B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1℃ C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1℃ D．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10 K
1．关于温度的物理意义，下列说法中正确的是( ) A．温度是物体冷热程度的客观反映
B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很低 C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体 D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体
2．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是( ) A．用线将温度计拴牢从洞中放入水中，待较长时间后从水中提出，读出示数
B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水中，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度
C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计的示数
D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数 3.
图1
温度计是生活、生产中常用的测量装置．如图1所示为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体．当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化．已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布．由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为( ) A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃ C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃ 4.
图2
小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后如图2中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，你认为小宁找得对的是( ) A．不应倒入另一烧杯中，这会使温度降低 B．水倒得太少，温度计的玻璃泡不能完全浸没 C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视 D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读
5．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃.下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是( ) A．41℃、60℃ B．21℃、40℃ C．35℃、56℃ D．35℃、36℃
6．气体的温度升高了30℃，则在热力学温标中，气体温度升高了( ) A．30 K B．91 K C．243 K D．303 K 1 2 3 4 5 6 题号 答案 7.水银温度计的制造原理是____________________，测温度时水银柱的高度与温度是_______关系．
8．达到热平衡的两个物体，其“共同性质”是____________．
9．1 kg 100℃的沸水和10 kg 100℃的水蒸气温度________(填“相同”或“不同”)，二者接触____(填“有”或“无”)热交换．
10．2008年春节前夕，我国南方遭遇了几十年一遇的特大雪灾，很多地方交通阻断，电力遭到严重破坏，大雪中，电力工人冒着严寒抢修电路，某工人在扛铁棒和木头时，感觉到铁棒明显比木头凉，由于表示物体冷热程度的是温度，于是这位工人得出当时“铁棒比木头温度低”的结论，你认为他的结论对吗？
11．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为0℃，水沸点的温度定为100℃，两温度之间分为100等份，每一份为1℃；而华氏温度把冰点定为，把水的沸点定为，中间分为180等分，每一等份为． (1)1℃等于多少？
(2)人的正常体温若取37℃，为多少华氏度？
第4节 温度和温标
课前预习练
1．研究对象 体积 压强 温度 系统内各状态参量稳定
2．不再变化 热平衡 状态参量不发生变化 处于热平衡 温度 3．热力学温度 T 开尔文 273.15
4．D [热传递发生的原因是两物体的温度不同，本质是热量从高温物体传到低温物体，故D项正确．]
5．BCD [热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A项错误，C项正确；由热平衡定律，若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的温度便等于B的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项也正确．] 6．B
课堂探究练
1．正确 [在系统的各状态参量都不再变化时，系统处于平衡态，当存在任一状态参量变化时，系统都处于非平衡态，故上述说法正确．]
方法总结 正确理解系统处于平衡态的条件是：温度、压强、体积都达到稳定状态． 2．AB [系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡状态，故A、B对；突然被压缩的气体温度升高，压强变大，故其不是平衡状态，C错；开空调2分钟内教室内的气体温度、体积均要变化，故其不是平衡状态，D错．]
方法总结 本题易错选D项，原因是不能正确理解平衡态的定义，必须是一段时间后，气体的温度、压强变得一样，显然2分钟太短，以后解决此类问题要注意必须达到系统所有性质都不随时间变化，才达到了平衡状态．
3．C [如果两个系统彼此接触而状态参量不再变化，此时我们说两个系统达到热平衡，A错误，C正确；热平衡定律可以研究多个系统，B错误；两个系统处于热平衡时，它们的温度相同，D错误．]
4．ACD [两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错．]
方法总结 互为热平衡的系统都具有相同的温度，热平衡定律是解决热平衡问题的依据． 5．ABD [热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A对；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对．]
方法总结 热力学温标中的绝对零度是低温极限，在接近0 K时，所有物体都被液化或凝固． 6．AB [本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系．T＝273 K＋t，由此可知：－33℃＝240 K，A正确，同时B正确；D中初态热力学温度为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t，故D错；对于摄氏温度，可取负值的范围为0～－273 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错．]
方法总结 (1)熟练应用T＝t＋273 K是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的基础． (2)就一个分度来说，1℃和1 K相等，即ΔT＝Δt.
(3)对于同一个温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同． 7．BC [热力学温度的单位K是国际单位制的七个基本单位之一，A项正确；热力学温度和摄氏温度表示的温度的变化量是相等的，B项错；1℃＝274.15 K，C项错；0℃的摄氏温度可用热力学温度粗略地表示为273 K，D项正确；故选B、C.]
8．AC [热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283 K，D错．]
方法点拨 热力学温度T与摄氏温度t的关系式为T＝t＋273.15 K，热力学温标中变化1 K，摄氏温标就变化1℃，即 ΔT＝Δt.
方法总结 热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法，对同一温度来说，用不同的温标表示数值不同，这是因为它们零值的选取不同，但两种温标表示的温差一定相同． 课后巩固练
1．AD [温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确，B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误，D正确．]
2．C [要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡态下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也破坏了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了．] 3．C [由热胀冷缩原理可知A点为80°C，D点为20°C，由题意可知，每小格表示4°C，则有色水柱下端表示32°C.]
4．ABC [题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：其一，少量水不能浸没温度计玻璃泡，达到热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个热平衡状态的温度，而不是待测水的温度了．题中C选项读数小宁找得对，但是小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了．当把温度计取出来时，在空气中它与空气间存在温度差，有热交换，会破坏原来的热平衡，示数变化．]
高中物理选修3-3课时作业：第七章 分子动理论 第4节
