高二物理競賽溫度課件

絕熱板ABa一、科學(xué)定義溫度的必要性○用物體冷熱程度定義溫度不準(zhǔn)確；○熱平衡概念是定義溫度的基礎(chǔ)?！?、

溫度將兩個(gè)分別處于平衡態(tài)的系統(tǒng)A和B用一剛性隔板分隔開。若隔板為“絕熱板”（如圖a），則A，B兩系統(tǒng)的狀態(tài)可獨(dú)立地變化而互不影響。厚木板，石棉板等都可視為絕熱板。導(dǎo)熱板bAB伽利略---驗(yàn)溫器(最早的溫度計(jì))幾種溫標(biāo)：（1）攝氏溫標(biāo)—水銀攝氏溫度計(jì)

溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示法。經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)三要素：(1)測溫物質(zhì)和測溫屬性；任何物質(zhì)的任何屬性，只要它隨溫度的改變而發(fā)生單調(diào)的、較顯著的改變，都可用來標(biāo)志溫標(biāo)。(3)標(biāo)準(zhǔn)測溫點(diǎn)——固定點(diǎn)；創(chuàng)立人：攝爾修斯（A.Celsius）(瑞典天文學(xué)家)時(shí)間：

1742年(2)分度：規(guī)定測溫屬性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系。測溫參量及函數(shù)關(guān)系：由有設(shè)玻璃管截面積，則水銀柱高度

與溫度的函數(shù)關(guān)系為℃純凈的冰、水共存時(shí)的溫度0℃

(

1atm下冰點(diǎn))和水沸騰時(shí)的溫度100℃(1atm下汽點(diǎn))為攝氏溫標(biāo)的固定點(diǎn)測溫物：水銀；測溫屬性：熱脹冷縮（2）華氏溫標(biāo)創(chuàng)立人：華倫海特（G.D.Fahrenheit）(荷蘭物理學(xué)家)

時(shí)間：1714年單位：oF應(yīng)用范圍：英美工程界和日常生活測溫物質(zhì)：水銀；測溫屬性：水銀柱長度l固定點(diǎn)：水的冰點(diǎn)32oF、水的沸點(diǎn)212oF○實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同測溫物質(zhì)或同一物質(zhì)的不同測溫屬性所建立的攝氏溫標(biāo)，除冰點(diǎn)和汽點(diǎn)相同，其它溫度并不嚴(yán)格一致。溫度計(jì)測溫屬性定體氣體溫度計(jì)定壓氣體溫度計(jì)鉑電阻溫度計(jì)鉑-鉑銠電阻溫度計(jì)液體溫度計(jì)壓強(qiáng)體積電阻熱電動(dòng)勢液體長度幾種常用的溫度計(jì)t/oC20406080100-0.1-0.2-0.3-0.4水銀二氧化碳定壓鉑-鉑銠熱電偶鉑電阻不同溫度計(jì)測溫的差異其他實(shí)用溫度計(jì)電磁學(xué)測溫法：電阻溫度計(jì)、溫差熱電偶溫度計(jì)、半導(dǎo)體溫度計(jì)、頻率溫度計(jì)聲學(xué)測溫法：聲學(xué)溫度計(jì)、噪聲溫度計(jì)輻射測溫法：光學(xué)高溫計(jì)、比色高溫計(jì)、輻射高溫計(jì)溫度計(jì)低于橫坐標(biāo)的值溫度計(jì)低于橫坐標(biāo)的值：t/oC各種不同類型的溫度計(jì)-20℃-+500℃雙金屬溫度計(jì)熱電阻-200~500℃熱電偶－270℃～2800℃WGG2型光學(xué)高溫計(jì)壓力式溫度計(jì)0-120℃a.定容氣體溫度計(jì)(由于測溫泡和毛細(xì)管的體積隨溫度變化，測量結(jié)果須修正)b.定壓氣體溫度計(jì)(結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作及修正麻煩)（3）理想氣體溫標(biāo)以水的三相點(diǎn)為固定點(diǎn)○純凈的冰、水、水蒸氣平衡共存對應(yīng)的溫度定為273.16度(K)——三相點(diǎn)分別表示氣體在三相點(diǎn)時(shí)的壓強(qiáng)和體積?！鹨蓝ㄈ萦型碛卸ㄈ輾怏w溫標(biāo)定壓氣體溫標(biāo)ptr/(mmHg)373.0373.2374.02004006008001000T(ps)=373.15KT(p)H2N2O2空氣定容氣體溫度計(jì)測汽點(diǎn)的溫度實(shí)驗(yàn)曲線分析（書P.13圖1-5和1-6）○用不同的氣體溫度計(jì)測出的溫度值存在微小的差異；○而當(dāng)，差異減小，當(dāng)0時(shí)差異消失；——無論是什么氣體，無論定容還是定壓，當(dāng)氣體壓強(qiáng)趨于零時(shí)，所建立的溫標(biāo)都趨于一個(gè)共同的極限值。理想氣體溫標(biāo)表示定容時(shí)定壓時(shí)——不依賴任何氣體的個(gè)性——范圍：氣體液化點(diǎn)<T<1000℃測溫物質(zhì)：理想氣體，通常選用性質(zhì)接近理想氣體的低壓氦氣或低壓氫氣經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)的缺陷A、選擇不同測溫物質(zhì)或不同測溫屬性所確定的溫標(biāo)不會(huì)嚴(yán)格一致；

B、事實(shí)上也找不到一種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)能把測溫范圍從絕對零度覆蓋到任意的溫度。（4）熱力學(xué)溫標(biāo)（開爾文溫標(biāo)）○熱力學(xué)溫標(biāo)：一種完全不依賴于任何測溫物質(zhì)及其物理屬性的溫標(biāo)。取純水的三相點(diǎn)溫度的1/273.16，定為1K；在理想氣體溫標(biāo)所能確定的范圍內(nèi)，熱力學(xué)溫標(biāo)與理想氣體溫標(biāo)完全一致。因此可用理想氣體溫度計(jì)來測定熱力學(xué)溫度?！饑H規(guī)定，熱力學(xué)溫標(biāo)是最基本的溫標(biāo)。創(chuàng)立人：開爾