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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2,*,1.,热平衡的概念,将两个分别处于平衡态的系统,A,和,B,若用一,“,绝热板,”,（如图,(a),）隔开,则,A,，,B,两系统的状态可独立地变化而互不影响,。,A,和,B,用一,“,导热板,”,（如图,(b),）隔开：,1,）若两系统的状态不发生变化，则,A,，,B,原来处于热平衡状态；,2,）若两系统的状态发生变化，则,A,，,B,原来不处于热平衡状态。,绝热板,A,B,A,B,导热板,(a),(b),2,在不受外界影响的情况下如果两个系统分别与处于确定状态的第三个系统达到热平衡，则这两个系统彼此也将处于热平衡。,2.,热力学第零定律,2,3.,温 度,互为热平衡的几个热力学系统，必然具有某种共同的宏观性质，我们将这种决定系统热平衡的宏观性质定义为,温度,2,热力学第零定律的物理意义,热力学第零定律告诉我们，互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征,它们的温度是相同的。,第零定律不仅给出了温度的概念，而且指出了判别温度是否相同的方法。,在判别两个物体温度是否相同时，不一定要两物体直接接触，而可借助一,“,标准,”,的物体分别与这两个物体热接融就行了。这个,“,标准,”,的物体就是温度计。,2,4,温标（,temperature scale,）,（一）,温标的建立、经验温标,温标,要定量地确定温度的数值，还必须给出温度的数值表示法,温标,经验温标,例如，在固定压强下液体（或气体）的体积，在固定体积下气体的压强，以及金属丝电阻或低温下半导体的电阻等都随温度单调地、较显著地变化。,任何物质的任何属性，只要它随冷热程度发生单调的、较显著的改变，就可用来计量温度。,这类温标称为经验温标。,2,经验温标包含三个要素,：,（,1,）选择某种测温物质，确定它的测温属性（例如水银的体积随温度变化）；,（,2,）选定固定点,对于水银温度计，若选用摄氏温标，则以冰的正常熔点定为,0,，水的正常沸点定为,100,） ；,（,3,）进行分度，即对测温属性随温度的变化关系作出规定 （摄氏温标规定,0,到,100,间等分为,100,小格，每一小格为,1,）。,选择不同测量物质或不同测温属性所确定的经验温标并不严格一致。,2,理想气体温标,以气体为测温物质，利用气体状态方程中体积不变时压强与温度成正比关系所确定的温标称为气体温标。,理想气体温标是根据气体在极低压强下所遵从的普遍规律来确定的，是利用气体温度来定标的。,气体温度计分为定体及定压气体温度计两种。,定体气体温度计（,Constant volume gas thermometer,）,2,定体气体温度计,体积保持不变,2,1),选择气体作为测温物质，以气体的压强随温度的变化作为测温属性（保持体积不变）,2),规定,T(p),与,p,成正比,a,是比例系数,3),选,三相点,作为定点，规定三相点温度为,273.16K,是气体在三相点时的压强,则,定体气体温度计,2,水的三相点状态,三相点状态是纯净的气体，液体，固体三者能够同时平衡共存的状态,。,水： 三相点,温度为,0.01,0,C.,压强是,4.58mmHg,对于确定的纯物质,其三相点状态是确定的,.,2,理想气体是只有在,p,t,r,0,，即当温泡内气体质量趋于零时的气体,，,故还应在（,1.3,）式中加上极限条件,实际上在,p,tr,0,时，由于温泡内气体质量已趋于零，温泡在被测温度所显示的压强,p,也趋于零，似乎失去了测温手段的价值。,（体积不变）,2,T,=273.16K,水的三相点恒温器 被测温的恒温器,2,测出不同质量气体分别在水的三相点及待测温度（例如水的正常沸点）时的压强,p,tr,和,p.,由,定出所对应的,T,（,p,）,然后作出,T( p,)-,p,t,r,图形，将曲线延拓到,p,tr,0,时的数值就是所测出的温度,。,如图所示。,气体温度计定标实验可以如下进行：,在同一温泡中先后充入不同质量的同一气体,2,由上图可以看到，在,p,tr,不趋于零时，充有不同种类的气体的气体温度计的,T,（,p,）不同，说明它们还不是理想气体，,只有在,p,tr,0,时四条曲线才会聚一点。这时的数值,373.15K,才是由气体温度计所定出的理想气体温标,.,2,（二,),摄氏温标、华氏温标,在摄氏温标建立之前，,1714,年德国物理学家华伦海脱（,Fahrenhit,）利用水银体积随温度变化的属性，建立了华氏温标（,“,t,F,”,表示），这是世界上第一个经验温标。,华氏温标,把氯化氨、冰、水混合物的熔点定为,0,，冰正常熔点定为,32,，并作均匀分度，由此定出水的正常沸点为,212,。,摄氏温标与华氏温标,t,间的换算关系为,2,(,三） 热力学温标,（,Thermodynamics temperature scale,）,从温标三要素知，选择不同测温物质或不同测温属性所确定的温标不会严格一致。,应引入一种不依赖测温物质、测温属性的温标。,它已不是经验温标，因而称为绝对温标或称热力学温标。,国际上规定热力学温标为基本温标，一切温度测量最终都以热力学温标为准,。,2,（四）国际实用温标（,International Practical Temperature Scale,）,在理想气体温标能适用的范围内，热力学温标常以精密的气体温度计作为它的标准温度计。,但实际测量中要使气体温度计达到高精度很不容易，它需要复杂的技术设备与优良的实验条件，还要考虑许多烦杂的修正因素。,另外，在高温时气体温度计常失去其使用价值。,2,
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