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1、第七章第七章 分子动理论分子动理论研究物理问题研究物理问题研究对象研究对象一个物体一个物体多个物体多个物体系统系统研究的问题不同研究的问题不同选取的选取的系统系统常不同常不同例如：例如：测定某金测定某金属块的比属块的比热容实验热容实验热学研热学研究对象究对象系统以外的物质统称为系统以外的物质统称为外界外界(或或环境环境)热力学热力学系系 统统如如气体气体、液液 体体、固体固体等等大量分子组大量分子组成的物体或成的物体或物体系统物体系统一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质：一般说来热力学系统，要研究以下几个的性质： 描述系统在电、磁场作用下的性描述系统在电、磁场作用下的性 质，如质，如电场强
2、度电场强度，磁感应强度磁感应强度等。等。 几何性质几何性质 描述系统的描述系统的大小大小、形状形状、体积体积等。等。力学性质力学性质 描述系统的描述系统的压强压强、应力应力、表面张力表面张力等。等。热学性质热学性质 描述系统描述系统温度温度。电磁性质电磁性质状态参量状态参量 某氧气瓶容积为某氧气瓶容积为100L，其内氧气在温度为，其内氧气在温度为20oC时的气压为时的气压为5atm。描写系统状态的物理量描写系统状态的物理量 如：一辆汽车经过矿一门口时的速度为如：一辆汽车经过矿一门口时的速度为10m/s，加速度为加速度为1m/s2。-热学性质热学性质-几何性质几何性质-力学性质力学性质n（1）温
3、度）温度n（2）体积）体积n（3）压强）压强2、气体的状态参量、气体的状态参量 对对于于一一个个封封闭闭系系统统，在在经经过过相相当当长长的的时时间间后后，系系统统整整体体的的宏宏观观性性质质将将不不随随时时间间而而变变化化、且且具具有有确确定定的的状状态态。系系统统各各部部分分的的状状态态参量达到稳定参量达到稳定平衡状态，简称平衡状态，简称平衡态平衡态。特点：特点：系统的系统的所有性质所有性质都都不不随时间随时间变化变化0oC2atm5atm60oC绝热绝热k10oC5atm50oC6atm绝热绝热力学平衡力学平衡具有一种相同具有一种相同的的力学力学性质性质压强压强+-静电平衡静电平衡具有一
4、种相同具有一种相同的的电学电学性质性质电势电势10OC200OC绝热绝热热平衡热平衡具有一种相同具有一种相同的的热学热学性质性质温度温度系统间的相互作用系统间的相互作用特征特征温度相等温度相等ABABAB若两带电体相连后，其带若两带电体相连后，其带电状态不发生变化。电状态不发生变化。说明两带电体原来就已经说明两带电体原来就已经处于相同的电平衡状态。处于相同的电平衡状态。（具有相等的具有相等的电势电势）若两个系统接触后，它们若两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化。的热学状态不发生变化。说明两个系统原来就已经说明两个系统原来就已经处于相同的热平衡状态。处于相同的热平衡状态。（具有相等的具有相等
5、的温度温度）ACBCAB若两个系统分别与第三个系统若两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。彼此之间也必定处于热平衡。热平衡定律热平衡定律(热力学第零定律热力学第零定律)温度和温标温度和温标温温度度 一切达到热平衡的系统都具有相同的一切达到热平衡的系统都具有相同的温度温度温度温度是决定一个系统与另一个系统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两个系统达到热平衡时具有的共同性质是温度相同性质是温度相同温度理解初初中中温度温度是描述物体冷热程度的是描述物体冷热程度的物
6、理量物理量-宏观上宏观上高高中中温度温度是决定一个系统与另一个系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统是否达到热平衡状态的物理量标志物体内部分子无规则热运动标志物体内部分子无规则热运动的剧烈程度的剧烈程度-微观上微观上温标：温标：定量描述温度的方法叫温标。定量描述温度的方法叫温标。 建立一种温标的三要素：建立一种温标的三要素：选择测温物质选择测温物质（水银（水银/铂铂/气体气体/热电偶）热电偶）确定测温属性确定测温属性（体积（体积/电阻电阻/压强压强/电动势）电动势）水银的体积，金属电阻，气体压强，热电偶水银的体积，金属电阻，气体压强，热电偶的电动势等随温度的变化的电动势等随温
7、度的变化选定温度零点和分度方法选定温度零点和分度方法体积与温度成线性变化体积与温度成线性变化温标种类温标种类摄氏温标摄氏温标 (摄氏度摄氏度t , 单位：单位：0C) 标准大气压下冰的熔点为零度标准大气压下冰的熔点为零度,沸水为沸水为100度度,期期间分为间分为100等份等份热力学温标热力学温标 (热力学温度热力学温度T,单位：单位：开尔文开尔文 K）七个基本物理量之一七个基本物理量之一 T=273.15+t (K) T=t说明说明 温度的国际制单位是开尔文，符号为温度的国际制单位是开尔文，符号为K在在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度将温度单位转换
8、为热力学温度即开尔文单位转换为热力学温度即开尔文； 由由Tt+273.15 K可知，物体可知，物体温度变化温度变化l与变化与变化l K的变化量是等同的的变化量是等同的，但物体所处状态，但物体所处状态为为l与与l K是相隔甚远的；是相隔甚远的； 一般情况下，一般情况下，0K是低温的极限，只能是低温的极限，只能无限接近，但不能达到。无限接近，但不能达到。两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生热传递，其原因是传递，其原因是( )( )A A它们的能量相同它们的能量相同B B它们的比热相同它们的比热相同C C它们的热量相同它们的热量相同D D它们的温度相同它们的
9、温度相同D下列关于热力学温度的说法中，正确的是下列关于热力学温度的说法中，正确的是( ) A热力学温度的零点是热力学温度的零点是273.15 B-1360C比比136K温度高温度高 C0oC等于等于273.15K D1就是就是1K E升高升高1oC就是升高就是升高274KABC在在2525左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，左右的室内，将一只温度计从酒精中拿出，观察它的示数变化情况是（观察它的示数变化情况是（ ）A A温度计示数上升温度计示数上升B B温度计示数下降温度计示数下降C C温度计示数不变温度计示数不变D D示数先下降后上升示数先下降后上升D一支玻璃管一端与一个鸡蛋一支玻璃管一端与
10、一个鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸人一段水柱。当气温管内吸人一段水柱。当气温变化时，玻璃泡中气体压强变化时，玻璃泡中气体压强会随着变化，从而使玻璃管会随着变化，从而使玻璃管内水柱高度发生变化。根据内水柱高度发生变化。根据管内水柱高度的变化就可测管内水柱高度的变化就可测出相应的温度。出相应的温度。说明说明“伽利略温度计伽利略温度计”的测的测温物质和测温属性。温物质和测温属性。 实际应用中，常用到一实际应用中，常用到一种双金属温度计它是利种双金属温度计它是利用铜片与铁片铆合在一起用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随
11、的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，温度变化的原理制成的，如图如图741所示已知所示已知左图中双金属片被加热时，左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的列各种相关叙述中正确的有有 ( )双金属温度计双金属温度计图图741 A该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D由右图可知，其双金属征的内层
12、一定为铜外层一定为铁由右图可知，其双金属征的内层一定为铜外层一定为铁ABC 解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同解析：双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温的铜、铁两种金属制成的双金属片其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，度变化的原理来工作的，A、B选项是正确的图选项是正确的图7 4一一l左图中加热时，双金属片弯曲程度增大，左图中加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项正确图选项正确图741右图中，温度计示数是顺时针方向增大，右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，片的内层一定是铁，外层一定是铜，D选项是错误选项是错误的的
