4 温度和温标
教学建议
平衡态和非平衡态的概念是本节中的一个知识点,但教学目标对 此要求不高,学生只要知道就可以了。热力学第零定律给出了温度的宏观定义,也为温度的测量提供了理论依据,是本节的重点。此定律也是温度计测量物体温度的原理,因为互为热平衡的物体具有相同的温度。在初中物理中,将温度定义为“表示物体冷热程度的物理量”,这是对温度 的一个通俗解释。温度的严格定义及测量原理是建立在热平衡定律基础上的,温度标志一个物体与其他物体是否处于热平衡状态的性质,它的特征是一切互为热平衡的物体都具有相同的数值。教学中,教师应举出一些实例,引导学生体会“共同热学性质”指的是什么。
参考资料
温度和温标
温度是彼此处于热平衡的物体共同的状态参量。温度是表示物体的冷热程度的物理量。从分子动理论的观点看,温度标志着物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度,温度是大量分子的平均动能的标志。
从微观上对分子动理论进行探讨,热运 动是物质的一种运动形式,是宏观物体(气体、液体和固体)内部大量微观粒子(如分子、原子、电子等)的一种永不停息的无规则运动。一个物体或一个系统在热平衡时的温度,只取决于其内部微观粒子热运动的 状况,热运动越剧烈,其温度就越高。在热运动中,虽然每个微观粒子的运动具有极大的偶然性,但是在构成物体或系统的大量微观粒子的总体上,却遵从确定的规律,这种规律性称为统计规律性,统计方法和一般理论应用到各种具体问题上,就可以使各种热学问题获得解决。
温度的数值表示称为温标。
华氏温标,荷兰的华伦海特,他做了一系列实验,发现每一种液体都像水一样有一个固定的沸点,并且发现,沸点随大气压变化。他第一次提出了在温度计中普遍使用水银。后来,华伦海特又发现了水的沸点212℉,且水的冰点与沸点之间恰好为180℉,并选择水的冰点(32℉)和水的沸点(212℉)作为两个固定点,这就是华氏温标(tF=32℉+t)。
