4 温度和温标
温度及温标换算公式
温度及温标换算公式温度是物体热量的度量，通常用摄氏度（℃）、华氏度（℉）、开尔文度（K）等单位来表示。
不同的温标之间存在一定的换算关系，下面将详细介绍温度及温标的换算公式。
1.摄氏度（℃）与华氏度（℉）的换算公式：摄氏度与华氏度之间的换算公式为：℉=℃×1.8+32℃=（℉-32）/1.8其中，“℃”表示摄氏度，“℉”表示华氏度。
2.摄氏度（℃）与开尔文度（K）的换算公式：温度的零度点和绝对零度点是摄氏度和开尔文度之间换算的关键点。
摄氏度的零度点是水的冰点，即0℃，而开尔文度的零度点是绝对零度，即0K。
摄氏度与开尔文度之间的换算公式为：K=℃+273.15℃=K-273.15其中，“K”表示开尔文度。
3.华氏度（℉）与开尔文度（K）的换算公式：华氏度与开尔文度之间的换算公式与摄氏度和开尔文度的换算公式类似，只需在摄氏度和开尔文度之间的换算公式后加上一个常数。
华氏度与开尔文度之间的换算公式为：K=（℉+459.67）/1.8℉=K×1.8-459.67以上是常用的温度及温标之间的换算公式，可以根据需要进行相应的换算。
需要注意的是，在进行温度的换算时，需要注意单位的转换，确保计算结果的准确性。
温度及温标的换算公式在科学、工程以及日常生活中都有广泛的应用。
例如，当我们在国内旅行时，需要将摄氏度换算成华氏度，以适应当地的气候环境；在烹饪时，根据不同的烹调要求，需要将摄氏度转换成华氏度来控制烹调时间和温度；在科学实验中，常常需要将摄氏度转换成开尔文度以进行更精确的温度测量等。
总而言之，温度及温标的换算公式可以帮助我们在不同的温度单位之间进行换算，并在实际应用中提供准确的温度数据。
通过掌握这些换算公式，我们可以更好地理解和应用温度及温标的知识。
温度和温标详解
系统间的相互作用
力学平衡 具有一种相同 的力学性质
压强
10oC 5atm
k
50oC 6atm
-
静电平衡
具有一种相同 的电学性质 + + +
绝热
电势
温度相等
-
-
热平衡
特征
具有一种相同 的热学性质
温度
200OC
绝热
10OC
A
B
A A B
A C
B
A
B
B
C
若两带电体相连后，其带 电状态不发生变化。 说明两带电体原来就已经 处于相同的电平衡状态。 （具有相等的电势） 若两个系统接触后，它们 的热学状态不发生变化。 说明两个系统原来就已经 处于相同的热平衡状态。 （具有相等的温度） 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 彼此之间也必定处于热平衡。 热平衡定律(热力学第零定律)
固
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 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 C．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，其双金属征的内层一定为铜．外层一定为铁
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 随温度变化的原理来工作的，A、B选项是正确 的．图7－ 4一l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 热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C选项 正确．图7—4—1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， D选项是错误的．
7.4温度和温标
知识回顾1.分子间作用力以下事实可以说明分子间是有间隙的①气体容易被压缩，说明气体分子有间隙②水和酒精混合后体积小于原来体积之和,说明液体分子间存在间隙③物体的热胀冷缩现象说明分子间存在间隙，这是气体、液体和固体所共有的现象扩散现象和布朗运动表明分子永不停息的无规则运动，同时反映了分子间存在这间隙。
分子间虽然有间隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力；分子间有引力，而分子间又有间隙，没有紧紧吸在一起，这说明分子间还存在斥力。
当r<r时，分子引力和斥力都随距离的增大而减小，但是斥力减小的快，所以分子力表时，现为斥力；当r>r分子引力和斥力也随距离的增大而减小，但是引力减小的快，所以分子力表现为引力，r=r0时，分子引力和斥力是相等的，分子力为零。
2.分子动理论物体是由大量分子组成的，分子在永不停息的做无规则运动，分子之间存在着相互作用的引力和斥力，这就是分子动理论的主要内容。
物体是由大量分子组成的，单个分子的运动是不规则、带有偶然性的，但是大量分子一起运动却有一定的规律，这种规律就是统计规律。
导入新课想一想为什么在一般情况下，我们看到的水都是液态的。
为什么当温度到达某一数值的时候水就会变换状态，变成冰？想一想冬天虽然寒冷，却也带给我们很多美妙的回忆。
想一想第七章分子动理论第二节温度和温标教学目标1.知识与能力理解热平衡的概念及热平衡定律，体会生活中的热平衡现象。
掌握温度的定义，知道什么是温标，理解摄氏温度和热力学温度的转换关系。
理解温度的意义，了解热力学温度的应用，以及温度的表示。
知道常见温度计的构造，并会使用。
2.过程与方法理解热平衡的概念及热平衡定律。
知道什么是温度，什么是温标，知道常见温度计的构造并学会使用。
3.情感态度与价值观注重理论联系实际，善于观察，勇于探索，勤于思考，养成良好的学习习惯。
注意锻炼自己的表达能力和逻辑思维能力，更好的研究所学内容。
教学重难点重点热平衡定律是我们研究的重点。
7.4温度和温标
5．下列说法不正确的是（ B） A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理 B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时 间才能达到热平衡 C．若a与b、c分别达到热平衡，则b、c 之间也达到 了热平衡 D．两物体温度相同，可以说两物体达到热平衡
３．冬天，北方的气温最低可达-40℃，为了测量那 里的气温应选用（ B ） 水银的凝固点是－39 ℃ A．水银温度计 酒精的凝固点是－117 ℃ B．酒精温度计 C．以上两种温度计都可以 D．以上两种温度计都不行 4．在25℃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（ D ） A．温度计示数上升 B．温度计示数下降 C．温度计示数不变 D．示数先下降后上升
第七章
分子动理论
4
温度和温标
一、学习目标
（1）知道什么是状态参量，什么是平衡态。 （2）知道什么是热平衡，什么是热平衡定律。 （3）知道温度的表示方法。 （4）知道常见温度计的构造，会使用常见的温 度计。 （5）理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ摄氏温标和热力学温标的转换关系。
二、带着问题先学
1、什么是平衡态？需要用那些状态参量来描述 平衡态？ 2．温度的宏观和微观含义分别是什么？系统处 于平衡态时温度的特点是什么？热平衡定律的内 容是什么？ ３．如何定义热力学温度？ 4、温度计是测量温度的仪器.家庭和实验室常用 的温度计有哪些？温度的数值表示叫做温标，常 用的温标有哪些？他们的区别是什么？ 5、热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系是怎样？
１．两个物体放在一起彼此接触，它们若不发生 热传递，其原因是( D) A．它们的内能相同 B．它们的比热相同 C．它们的分子总动能相同 D．它们的温度相同 ２．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是( B ) A．热力学温度的零度是－273。15 ℃ B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1℃就是1 K
4 温度和温标
【标准解答】选C.不准确温度计上升的格数与温度成正比，
但每一刻度显示的温度与实际温度不同，此温度计每一刻度
表示的实际温度为
当它的示数为41 ℃
时，它上升的格数为41-2800=120102(格0 )℃，对53应℃的，实际温度应为
同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计
从t 2021℃开5 始℃上升3的5 格℃数；应为
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 ℃时对应的温度计的示数，其中正
确的是( )
A.41 ℃，60 ℃
B.21 ℃，40 ℃
C.35 ℃，56 ℃
D.35 ℃，36 ℃
【解题指导】解答本题时应把握以下三点： (1)找参照点,即20 ℃相当于真正的零度，80 ℃相当于真正 的沸点100 ℃. (2)不准的温度计从20 ℃到80 ℃分成100等份，即不准的温 度计上每0.6 ℃对应于真正的一度. (3)利用两种温度之间的一次函数关系进行换算.
【解题指导】解答本题可按以下思路分析：
【标准解答】选B.热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273.15 K,
所以选项A错误；对于T=t+273.15 K，有许多同学错误地认为可
变形为ΔT=Δt+273.15 K,而错误地选择选项C，实际上ΔT=T2T1=t2-t1=Δt，即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示 的温差，所以选项B正确，选项C、D错误.
和瑞士的边境建成，并投入使用.加速器工作时，需要注入约
1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄
氏度，请将该温度用热力学温标来表示( )
A.2 K
B.271 K
C.4 .由热力学温标与摄氏温标的关系式T=t+273 K和
20212021学年高中物理第7章分子动理论第4节温度和温标课堂作业新人教版选修33
第七章第四节温度和温标基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．两个温度不同的物体彼此接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是( C )A．质量B．密度C．温度D．重力解析：由热平衡的概念可知，C选项正确。
2．(浙江宁波2021年高二检测)下图是四种测液体温度的方式，其中正确的是( D )解析：用温度计测量液体温度时，温度计必需置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D正确。
3．严冬，湖面上结了厚厚的冰，为了测出冰下水的温度，徐强同窗在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方式测水温，正确的做法是( C )A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，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里，水灌满瓶后掏出，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，当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，待较长时间后掏出当即读出示数解析：要测量冰下水的温度，必需使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数。
可隔着冰又无法直接读数，把温度计掏出来，显示的又不是原热平衡下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也失去了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热互换，测出的温度再也不是冰下水的温度了。
4．关于热力学温度和摄氏温度，下列说法错误的是( ACD )A．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10KB．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃C．摄氏温度升高10℃，对应热力学温度升高283KD．热力学温度和摄氏温度的温标不同，二者表示的温度无法比较解析：热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15K，所以选项A错误；对于T＝t＋273.15K，有许多同窗错误地以为可变形为ΔT＝Δt＋273.15K，而认为C选项正确，实际上ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt，即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差，所以选项B正确，选项C、D错误。
4温度和温标
1.热平衡：两个相互接触的热力学系统的 状 ___态__参__量__不再变化. 2.热平衡定律：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 必定处于__热__平__衡__.
平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是 两个系统相互影响的最终结果.
例2:关于热力学温度和摄氏温度，下列 说法正确的是( B ) A.某物体摄氏温度为10 ℃，即热力学温 度为10 K B.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高 1℃ C.摄氏温度升高10 ℃，对应热力学温度 升高283 K D.热力学温度和摄氏温度的温标不同， 两者表示的温度无法比较
℃，则下列说法正确的是（ BC ）
A.两个系统不再是热平衡状态 B.两个系统此时仍是热平衡状态 C.两个系统的状态都发生了变化 D.两个系统的状态都没有发生变化
4.关于热力学温度，下列说法中正确的是（ A ）
A. -33 ℃=240 K B.温度变化1 ℃，也就是温度变化274 K C.摄氏温度的每1 ℃等于热力学温度的 D.温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了 273 K+t
水银温度计
伽利略温度计
——水银的热膨胀
电阻温度计
——金属电阻随温度变化
气体温度计 ——气体压强随温度变化
摄 氏 温
摄氏温标的 0oC和100oC
是如何规定 的？
标
：
它有前提条 件吗？
摄氏温标规定：在标准大气压下，冰的熔点五 0 ℃ ，水 的沸点为 100 ℃ ，并据此把玻璃管上 0 ℃刻度与100 ℃ 刻度之间均匀分成 100等分，每份算作 1 ℃.
【高中物理】高中物理人教版选修3-3学案：第七章4温度和温标
4温度和温标1．平衡态和状态参量在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。
(1)状态参量用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。
反映了系统的特征、性质。
(2)平衡态系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。
(3)非平衡态系统宏观性质随时间变化而变化，这种情况下就说系统处于非平衡态。
谈重点平衡态①系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化，然而在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内的各部分的状态参量会达到稳定，即达到平衡态。
②把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样，即达到平衡态。
【例1】表示系统存在状态的各物理量中温度不断发生变化就说系统处于平衡态，对吗？解析：描述系统存在的任何一状态参量发生变化，系统都处于非平衡态，温度是描述系统存在的其中一个物理量，温度发生变化，说明系统不处于平衡态，所以这种说法不对。
描述系统状态的热学参量有多个，其中任何一个发生变化，系统就不处于平衡态。
答案：见解析释疑点热学、力学中的平衡描述系统状态的热学参量有多个，其中一个发生变化，系统就不再处于平衡态。
热学平衡与力学中的受力平衡是不同的概念，力学中的受力平衡研究对象是物体，特点是合力为零；热学中的平衡是系统的一种状态。
2．热平衡与温度(1)热平衡两个系统相互接触，它们间没有隔热材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的状态参量不再变化时，此时的状态叫做热平衡状态，我们说这两个系统达到了热平衡。
(2)热平衡定律：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处于热平衡。
(3)对温度的理解①温度的宏观解释温度是用来表示物体冷热程度的物理量。
通常情况下，冷的物体我们说它的温度低，热的物体我们说它的温度高。
温度和热平衡状态有着密切的关系，各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们之间发生了热量的传递。
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华氏温标
1714年,荷兰华伦海特(G·D·Fahrenheit)最初 所制的水银温度计是在北爱尔兰最冷的某个冬日， 水银柱降到最低的高度定为零度；把他妻子的体 温定为100度，然后再把这段区间的长度均分为 100份，每一份叫1度。这就是最初的华氏温标。 显然，认定气温和人的体温作为测温质的标准点 并在此基础上分度是不妥当的。健康人的体温在 一天之中经常波动，而且他妻子如果感冒发烧了 怎么办？
四、例题解析
例题1：下列说法中正确的是( ) A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡 状态时各部分的参量不发生变化 B．当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部 各部分状态参量将会相同 C．只有处于平衡状态的系统才有状态参量 D．两物体发生热传递时，它们组成的系统处于平衡状态
例题2：关于温度与温标，下列说法正确的是( ) A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学 温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高30C，在热力学温标中温度升高276.15
质，如电场强度,磁感应强度等。
2、气体的状态参量
（1）.温度 （2）.体积 （3）.压强
------热学性质 ------几何性质 ------力学性质
3、平衡态
对于一个封闭系统，在经过足够 长的时间，系统各部分的状态参量会 达到稳定（不随时间变化）,我们说系 统达到了平衡态 。
二、热平衡与温度
力学平衡
甲
乙
P相同
静电平衡
+
-
φ相同
高中 初中
温度：两个系统达到热平衡时,温 度相同
温度是描述物体冷热程度的物理量
100C300CFra bibliotek500C
2、温标 定量描述温度的方法叫温标。
建立一种温标的三要素： ①选择测温物质（水银/铂/气体/热电偶） ②确定测温属性（体积/电阻/压强/电动势） ③选定温度零点和分度方法
温度的单位有了新的、更加精确和科学的定义以 后，考虑到人们长期以来的使用习惯，仍然保留 摄氏温度这一名词，但它有了新的意义。某一热 状态的摄氏温度，就是用它与一特定的热状态 （比水三相点温度低0.01?K的热状态，即0摄氏度） 之间的温度差所表示的温度。这个温度差要用开 尔文温度来表示。它的单位称为摄氏度，符号为 ℃。因此，摄氏温度是从开尔文温度导出的，是 以0摄氏度作为计算起点的温度。摄氏温度和开尔 文温度相差一个常数，彼此可以互相换算：t/℃ ＝T/K－273.15。由此，摄氏温度有了新的定义。 在数值上，它与过去人们习惯使用的摄氏温标温 度很相近，但不相等，与摄氏温标的原定义无关。
若系统A，C达到热平衡 若系统B，C达到热平衡 A和B也是处于热平衡
如果两个系统分别与第三个系统达 到热平衡，那么这两个系统也必定处于 热平衡。
三、温度与温标
1、温度
两个系统达到热平衡时具有的共同 性质是温度相同
温度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
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度
1、热平衡
如果两个系统相互接触而传热,它们的状态 参量将改变，但经过一段时间后，状态参量不 再变化,达到了相同的温度,我们就说两个系统达 到了热平衡。（两个系统达是通过热传递热达 到的平衡）
只要两个系统在接触时它们
甲
乙
的状态不发生变化,就说这
T甲
T乙
两个系统原来就处于热平衡
2、热力学第零定律（热平衡定律）
国际温标
1954年第10届国际计量大会（CGPM）决定采用水 三相点一个固定点来定义温度的单位，冰点已不 再是温标的定义固定点了。1967年第13届国际计 量大会决议定义：温度单位开尔文是水三相点热 力学温度的1/273.16。1988年第18届国际计量大 会及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，自 1990年始采用“1990年国际温标（简称ITS90）”。ITS-90定义的温度单位更精确，更容易 复现。我国自1994年始全面采用这一标准。
高中物理选修3－3
第七章《分子动理论》
一、状态参量与平衡态
系统的概念
在物理学中所研究的对象，称为系 统.(系统之外与系统发生相互作用的其 他物体统称为外界)
A
B
一、状态参量与平衡态
1、状态参量 表示系统某种性质的物理量。
①几何性质：系统的大小、形状、体积等 ②力学性质：系统的压强、受力、表面张力 ③热学性质：系统温度 ④电磁性质：系统在电场、磁场作用下的性
后来，华伦海特改进了他创立的温标，把冰、水、 氯化铵和氯化钠的混合物的熔点定为零度，以 0°F表示之，把冰的熔点定为32°F，把水的沸 点定为212°F，在32→212的间隔内均分180等分， 这样，参考点就有了较为准确的客观依据。这就 是现在仍在许多国家使用的华氏温标，华氏温标 确定之后，就有了华氏温度(指示数)。
K D．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相 等
随 例3实际应用中，常用到一种双金属温度计．它是利 堂 用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度 练 变化的原理制成的，如图7—4—1所示．已知左图中双 习 金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关
叙述中正确的有 ( ABC )
华氏温标在欧美使用非常普遍，摄氏 温标在亚洲使用较多，科学研究中多使用 绝对温标。
体积与温度成线性变化
摄氏温标
摄氏温标是瑞典人摄尔修斯（A.Celsius， 1701—1744）在1742年首先提出的一种经验温标， 过去曾被广泛使用。摄氏温标以水沸点 （101?325Pa压力下水和水蒸气之间的平衡温度） 为100度和冰点（101?325Pa压力下冰和被空气饱 和的水之间的平衡温度）为0度作为温标的两个 固定点。摄氏温标采用玻璃汞温度计作为内插仪 器，假定温度和汞柱的高度成正比，即把水沸点 与冰点之间的汞柱的高度差等分为100格，1格对 应于1度。
温标种类： ①摄氏温标(摄氏度t , 单位：0C) 标准大气压下 冰的熔点为零度,沸水为100度,期间分为100等份 ②热力学温标(热力学温度T,单位：开尔文 K）
七个基本物理量之一 T=273.15+t (K) ΔT=Δt
③华氏温标：
华氏温标的温度tF与t之间的关系：
tF＝32+9/5t
单位： °F