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大学物理热力学PPT课件
02
对应态原理
不同物质在相同的对应状态下具有相同 的热力学性质。对应态参数包括对比压 强、对比体积和对比温度。
03
范德华方程与对应态 原理的应用
预测真实气体的性质，如液化温度、临 界参数等。
真实气体行为描述
压缩因子
描述真实气体与理想气体偏差程度的物理量，定义为Z = pV/nRT。对于理想气体，Z = 1；对于真实气体，Z ≠ 1。
细管电泳等。
固体熔化与升华过程分析
固体熔化
升华过程
熔化与升华的应用
固体在加热过程中，当温度达到 熔点时开始熔化，由固态转变为 液态。熔化过程中吸收热量，温 度保持不变。
某些物质在固态时可以直接升华 为气态，而无需经过液态阶段。 升华过程中也吸收热量，但温度 同样保持不变。
熔化与升华是物质相变的重要过 程，对于理解物质的热力学性质 和相变规律具有重要意义。同时， 在实际应用中也具有广泛用途， 如金属冶炼、材料制备等领域。
阿马伽分体积定律
混合气体的总体积等于各组分气体分体积之和，即V_total = V_1 + V_2 + ... + V_n。
理想气体混合物的性质
各组分气体遵守理想气体状态方程，且相互之间无化学反应。
范德华方程与对应态原理
01
范德华方程
对真实气体行为的描述，考虑了分子体 积和分子间相互作用力，形式为(p + a/V^2)(V - b) = RT，其中a、b为与物 质特性相关的常数。
维里方程
描述真实气体行为的另一种方程形式，考虑了高阶分子间 相互作用项，形式为pV = nRT(1 + B/V + C/V^2 + ...)， 其中B、C等为维里系数。
大学物理热学ppt课件
一级相变与二级相变的区别
热力学函数变化特点、相变潜热的计算
临界点及超临界现象
临界点的定义及性质、超临界流体的特点及应用
05 热辐射与黑体辐 射理论
热辐射基本概念及性质
热辐射定义
01
物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。
热辐射特点
02
不依赖介质传播，具有连续光谱，温度越高辐射越强。
热辐射与光辐射的区别
气体输运现象及粘滞性、热传导等性质
粘滞性
气体在流动时，由于分子间的动量交换，会 产生阻碍流动的粘滞力。气体的粘滞性与温 度、压强有关。
热传导
气体中热从高温部分传向低温部分的现象 称为热传导。热传导是由于分子间的碰撞传 递能量实现的。气体的热传导系数与温度、
压强有关。
04 固体、液体与相 变现象
大学物理热学ppt课件
目录
• 热学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 气体动理论与分子运动论 • 固体、液体与相变现象 • 热辐射与黑体辐射理论 • 热学在生活和科技中应用
01 热学基本概念与 定律
温度与热量
温度
表示物体冷热程度的物理量， 是分子热运动平均动能的标志。
热量
在热传递过程中所传递内能的 多少。
绝热过程
系统与外界没有热交换的热力学过程。 在绝热过程中，系统的温度变化完全 由做功引起。例如，绝热膨胀和绝热 压缩是常见的绝热过程。
多方过程与准静态过程
多方过程
系统状态变化时，其压强和体积同时发生变化的过程。多方过程的特征在于压强和体积的乘积（PV）的n次方保 持恒定，其中n为多方指数。多方过程包括等温过程、等压过程和等容过程等特例。
最概然速率
在麦克斯韦速率分布曲线中，有一个峰值对应的速率称为最概然速率，表示在该速率附 近分子数最多。
热力学函数变化特点、相变潜热的计算
临界点及超临界现象
临界点的定义及性质、超临界流体的特点及应用
05 热辐射与黑体辐 射理论
热辐射基本概念及性质
热辐射定义
01
物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。
热辐射特点
02
不依赖介质传播，具有连续光谱，温度越高辐射越强。
热辐射与光辐射的区别
气体输运现象及粘滞性、热传导等性质
粘滞性
气体在流动时，由于分子间的动量交换，会 产生阻碍流动的粘滞力。气体的粘滞性与温 度、压强有关。
热传导
气体中热从高温部分传向低温部分的现象 称为热传导。热传导是由于分子间的碰撞传 递能量实现的。气体的热传导系数与温度、
压强有关。
04 固体、液体与相 变现象
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目录
• 热学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 气体动理论与分子运动论 • 固体、液体与相变现象 • 热辐射与黑体辐射理论 • 热学在生活和科技中应用
01 热学基本概念与 定律
温度与热量
温度
表示物体冷热程度的物理量， 是分子热运动平均动能的标志。
热量
在热传递过程中所传递内能的 多少。
绝热过程
系统与外界没有热交换的热力学过程。 在绝热过程中，系统的温度变化完全 由做功引起。例如，绝热膨胀和绝热 压缩是常见的绝热过程。
多方过程与准静态过程
多方过程
系统状态变化时，其压强和体积同时发生变化的过程。多方过程的特征在于压强和体积的乘积（PV）的n次方保 持恒定，其中n为多方指数。多方过程包括等温过程、等压过程和等容过程等特例。
最概然速率
在麦克斯韦速率分布曲线中，有一个峰值对应的速率称为最概然速率，表示在该速率附 近分子数最多。
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传热的微观本质是分子的无规则运动能量从高 温物体向低温物体传递。热量是过程量
d Q 微小热量 ：
> 0 表示系统从外界吸热； < 0 表示系统向外界放热。
等价
2
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二、热力学第一定律 (The first law of thermodynamics)
某一过程，系统从外界吸热 Q，对外界做功 W，系 统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒：
循环过程
V
1. 热力学第一定律适用于任何系统(固、液、气）；
2. 热力学第一定律适用于任何过程(非准静态过程亦 成立)。
6
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四、 W、Q、E的计算
1.W的计算(准静态过程，体积功)
F
(1)直接计算法(由定义)
系统对外作功，
2
W＝1
Fdx
=
2
1
PS
dx
V2
W = PdV
W = 1 P dV =
RT
2
1
dV V
W
RTl nV( 2 ) V1
P1V1
ln(V2 V1
)
P1V1
ln(P1 P2
)
系统吸热全部用来对外做功。
思考：CT ( 等温摩尔热容量)应为多大？
15
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§7.4 理想气体的绝热过程 (Adiabatic process of the ideal gas)
吸热一部分用于对外做功，其余用于增加系统内能。
14
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三.等温过程(isothermal process) P
d Q 微小热量 ：
> 0 表示系统从外界吸热； < 0 表示系统向外界放热。
等价
2
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二、热力学第一定律 (The first law of thermodynamics)
某一过程，系统从外界吸热 Q，对外界做功 W，系 统内能从初始态 E1变为 E2，则由能量守恒：
循环过程
V
1. 热力学第一定律适用于任何系统(固、液、气）；
2. 热力学第一定律适用于任何过程(非准静态过程亦 成立)。
6
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四、 W、Q、E的计算
1.W的计算(准静态过程，体积功)
F
(1)直接计算法(由定义)
系统对外作功，
2
W＝1
Fdx
=
2
1
PS
dx
V2
W = PdV
W = 1 P dV =
RT
2
1
dV V
W
RTl nV( 2 ) V1
P1V1
ln(V2 V1
)
P1V1
ln(P1 P2
)
系统吸热全部用来对外做功。
思考：CT ( 等温摩尔热容量)应为多大？
15
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§7.4 理想气体的绝热过程 (Adiabatic process of the ideal gas)
吸热一部分用于对外做功，其余用于增加系统内能。
14
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三.等温过程(isothermal process) P
《热 学》课件
详细描述
热力学第三定律在低温技术和超导研 究中有着重要的应用。例如，在超导 材料的制备和研究中，需要充分考虑 和利用热力学第三定律来理解和控制 材料的物理和化学性质。
CHAPTER
05
热机与制冷机
热机的工作原理与效率
热机工作原理
热机是利用热能转换为机械能的装置，通过高温热源吸收热量，经过一系列的物理和化学变化，将热能转换为机 械能。
影响因素
物质的导热系数、温度梯度、物质的性质等。
对流
定义
对流是流体内部由于温度差异引起的流动，从而将热 量从高温部分传向低温部分的过程。
机制
对流的发生依赖于流体的流动，包括自然对流和强制 对流。
影响因素
流体性质、温度差、流速等。
辐射
定义
01
辐射是热量通过电磁波的形式传递的过程。
机制
02
物体通过吸收、发射和反射电磁波来传递热量，不受物质媒介
详细描述
保温杯利用热的不良导体减缓热量传递速度，达到保温效果；制冷技术利用相变 原理实现温度降低；能源利用方面，热能转换和利用技术为人类提供了大量的能 源。
CHAPTER
02
热量传递方式
热传导
定义
热传导是热量在物体内部由高温部分传向低温部 分的过程。
机制
热传导主要通过分子、原子等微观粒子的振动和 相互碰撞传递热量。
热力学第二定律
总结词
第二类永动机的不可能性
详细描述
根据热力学第二定律，第二类永动机是不可 能实现的。第二类永动机是指能够从单一热 源吸热使之完全变为机械功而不引起外界变 化的机器。由于违反了熵增加原理，因此不
可力学第二定律的应用
要点二
详细描述
热力学第三定律在低温技术和超导研 究中有着重要的应用。例如，在超导 材料的制备和研究中，需要充分考虑 和利用热力学第三定律来理解和控制 材料的物理和化学性质。
CHAPTER
05
热机与制冷机
热机的工作原理与效率
热机工作原理
热机是利用热能转换为机械能的装置，通过高温热源吸收热量，经过一系列的物理和化学变化，将热能转换为机 械能。
影响因素
物质的导热系数、温度梯度、物质的性质等。
对流
定义
对流是流体内部由于温度差异引起的流动，从而将热 量从高温部分传向低温部分的过程。
机制
对流的发生依赖于流体的流动，包括自然对流和强制 对流。
影响因素
流体性质、温度差、流速等。
辐射
定义
01
辐射是热量通过电磁波的形式传递的过程。
机制
02
物体通过吸收、发射和反射电磁波来传递热量，不受物质媒介
详细描述
保温杯利用热的不良导体减缓热量传递速度，达到保温效果；制冷技术利用相变 原理实现温度降低；能源利用方面，热能转换和利用技术为人类提供了大量的能 源。
CHAPTER
02
热量传递方式
热传导
定义
热传导是热量在物体内部由高温部分传向低温部 分的过程。
机制
热传导主要通过分子、原子等微观粒子的振动和 相互碰撞传递热量。
热力学第二定律
总结词
第二类永动机的不可能性
详细描述
根据热力学第二定律，第二类永动机是不可 能实现的。第二类永动机是指能够从单一热 源吸热使之完全变为机械功而不引起外界变 化的机器。由于违反了熵增加原理，因此不
可力学第二定律的应用
要点二
详细描述
热力学基础PPT课件
热力学基础PPT课件
REPORTING
目录
• 热力学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 热力学第二定律与熵增原理 • 理想气体状态方程及应用 • 热力学在能源利用和环境保护中应用
PART 01
热力学基本概念与定律
REPORTING
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界没有物质和能量交换的系统。
一切实际过程都是不可逆过程。
热力学温标及其特点
热力学温标 热力学温标是由热力学第二定律引出的与测温物质无关的理想温标。
热力学温度T与摄氏温度t的关系为：T=t+273.15K。
热力学温标及其特点
01
02
03
04
热力学温标的特点
热力学温标的零点为绝对零度 ，即-273.15℃。
热力学温标与测温物质的性质 无关，因此更为客观和准确。
01
可逆过程
02
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，如果能使系统 和环境都完全复原，则这样的过程称为可逆过程。
03
可逆过程是一种理想化的抽象过程，实际上并不存在。
04
不可逆过程
05
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，无论采用何种 方法都不能使系统和环境都完全复原，则这样的过程称为 不可逆过程。
06
PART 03
热力学第二定律与熵增原 理
REPORTING
热力学第二定律表述及意义
热力学第二定律的两种表述
01
04
热力学第二定律的意义
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物 体传到高温物体。
02
05
揭示了自然界中宏观过程的方向性。
开尔文表述：不可能从单一热源取热，使 之完全变为有用功而不产生其他影响。
REPORTING
目录
• 热力学基本概念与定律 • 热力学过程与循环 • 热力学第二定律与熵增原理 • 理想气体状态方程及应用 • 热力学在能源利用和环境保护中应用
PART 01
热力学基本概念与定律
REPORTING
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界没有物质和能量交换的系统。
一切实际过程都是不可逆过程。
热力学温标及其特点
热力学温标 热力学温标是由热力学第二定律引出的与测温物质无关的理想温标。
热力学温度T与摄氏温度t的关系为：T=t+273.15K。
热力学温标及其特点
01
02
03
04
热力学温标的特点
热力学温标的零点为绝对零度 ，即-273.15℃。
热力学温标与测温物质的性质 无关，因此更为客观和准确。
01
可逆过程
02
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，如果能使系统 和环境都完全复原，则这样的过程称为可逆过程。
03
可逆过程是一种理想化的抽象过程，实际上并不存在。
04
不可逆过程
05
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，无论采用何种 方法都不能使系统和环境都完全复原，则这样的过程称为 不可逆过程。
06
PART 03
热力学第二定律与熵增原 理
REPORTING
热力学第二定律表述及意义
热力学第二定律的两种表述
01
04
热力学第二定律的意义
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物 体传到高温物体。
02
05
揭示了自然界中宏观过程的方向性。
开尔文表述：不可能从单一热源取热，使 之完全变为有用功而不产生其他影响。
热学基础知识.ppt
电功： dA IUdt Udq
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外界在准静态过 程中对系统做的功，可以用系统本身的状态参量来表示。 外界在准静态过程中对系统做的功等于系统对外界做的功的负值
设气缸内的气体进行膨胀过程，当活塞移动微小ห้องสมุดไป่ตู้移dl 时，气
体对外界所作的元功为（系统对外作功为正） V是系统体积
dA
pS
dl
pdV
系统体积由V1变为V2，系统对外界作总功
为：
V2
面积
A pdV 体积功 V1
p
pe
形状不规则的容器（例如充气袋）中的气体作功呢？
p1
a
b
功的数值不仅与初态和末态有关，而且还 依赖于所经历的中间状态，功与过程的路 2 径有关。
功是过程量
0
V1
V V2
求准静态过程的功，即 为求虚线部分的面积
无法用统一的状态参量来描述其状态.
一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近于一个
平衡态，则此过程为准静态过程。显然，这种过程只 有在进行的 “ 无限缓慢 ” 的条件下才可能实现。
对于实际过程则要求系统状态发生变化的时间 △t 远远大于弛豫时间τ才可近似看作准静态过程 。
举例1：外界对系统做功
非平衡态到平衡态的过渡时间，
RT
vi RT
(i 1,2, , n)
n
其中，M mi为n种理想气体的总质量
1
pi 为第i种理想气体单独存在时的压强
n个方程相加得：
( p1 p2 pn )V (v1 v2 vn )RT
n
n
令 p pi v vi
1
1
道尔顿分压定理
pV vRT
无摩擦准静态过程，其特点是没有摩擦力，外界在准静态过 程中对系统做的功，可以用系统本身的状态参量来表示。 外界在准静态过程中对系统做的功等于系统对外界做的功的负值
设气缸内的气体进行膨胀过程，当活塞移动微小ห้องสมุดไป่ตู้移dl 时，气
体对外界所作的元功为（系统对外作功为正） V是系统体积
dA
pS
dl
pdV
系统体积由V1变为V2，系统对外界作总功
为：
V2
面积
A pdV 体积功 V1
p
pe
形状不规则的容器（例如充气袋）中的气体作功呢？
p1
a
b
功的数值不仅与初态和末态有关，而且还 依赖于所经历的中间状态，功与过程的路 2 径有关。
功是过程量
0
V1
V V2
求准静态过程的功，即 为求虚线部分的面积
无法用统一的状态参量来描述其状态.
一个过程，如果任意时刻的中间态都无限接近于一个
平衡态，则此过程为准静态过程。显然，这种过程只 有在进行的 “ 无限缓慢 ” 的条件下才可能实现。
对于实际过程则要求系统状态发生变化的时间 △t 远远大于弛豫时间τ才可近似看作准静态过程 。
举例1：外界对系统做功
非平衡态到平衡态的过渡时间，
RT
vi RT
(i 1,2, , n)
n
其中，M mi为n种理想气体的总质量
1
pi 为第i种理想气体单独存在时的压强
n个方程相加得：
( p1 p2 pn )V (v1 v2 vn )RT
n
n
令 p pi v vi
1
1
道尔顿分压定理
pV vRT
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(2) Plato: The fire is a kind of athletic manifestation
▪ At the beginning of 18 centuries, has the caloric theory says
The middle of 18 centuries, the first law of thermodynamics: The conservation law of energy; The second law of thermodynamics: Concerning the thermal process is irreversible.
3
Thermal physics investigate is a system that constituted by a large numbers of particles.
For example: one mole of material includes 6.02 1023 molecules, supposing a superman
4
thermal physics has two different kinds of describe methods: macroscopic and microscopic.
From observe and experiment summary come out with the thermal phenomenon regulation, constitute macroscopic theories of the thermal phenomenal, be called the thermodynamics. Statistical physics is the microscopic method to thermal physics.
大学物理热学完整ppt课件
大学物理热学完整ppt课件
contents
目录
• 热学基本概念与原理 • 气体动理论与统计规律 • 热传导、对流与辐射传热方式 • 相变与相平衡原理及应用 • 热力学循环与制冷技术基础 • 热学实验方法与技巧分享
01
热学基本概念与原理
温度与热量定义
温度
表示物体冷热程度的物理量，是物体 分子热运动的平均动能的标志。
气体分子运动论的假设
01
分子是不断运动的，分子间存在相互作用力，分子间碰撞是弹
性的。
气体分子的热运动
02
描述气体分子的热运动特征，如分子的平均速率、方均根速率
等。
气体分子的速率分布
03
介绍气体分子速率分布函数的物理意义，以及麦克斯韦速率分
布律的内容和应用。
气体分子碰撞与能量交换
气体分子的碰撞
分析气体分子间的碰撞过程，包括弹性碰撞和 非弹性碰撞。
数学表达式
ΔU=Q+W，其中ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统吸收 的热量，W表示外界对系统做的功。
热力学第二定律
内容
不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源 取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微 增量总是大于零。
数学表达式
对于可逆过程，有dS=(dQ/T)；对于不可逆过程，有dS>(dQ/T)，其中S表示熵 ，T表示热力学温度。
利用统计规律研究气体分子的热 运动特征、速率分布、碰撞频率 等问题。
03
统计规律与热力学 第二定律的关系
探讨统计规律与热力学第二定律 之间的联系和区别，以及它们在 描述自然现象方面的互补性。
03
热传导、对流与辐射传热 方式
contents
目录
• 热学基本概念与原理 • 气体动理论与统计规律 • 热传导、对流与辐射传热方式 • 相变与相平衡原理及应用 • 热力学循环与制冷技术基础 • 热学实验方法与技巧分享
01
热学基本概念与原理
温度与热量定义
温度
表示物体冷热程度的物理量，是物体 分子热运动的平均动能的标志。
气体分子运动论的假设
01
分子是不断运动的，分子间存在相互作用力，分子间碰撞是弹
性的。
气体分子的热运动
02
描述气体分子的热运动特征，如分子的平均速率、方均根速率
等。
气体分子的速率分布
03
介绍气体分子速率分布函数的物理意义，以及麦克斯韦速率分
布律的内容和应用。
气体分子碰撞与能量交换
气体分子的碰撞
分析气体分子间的碰撞过程，包括弹性碰撞和 非弹性碰撞。
数学表达式
ΔU=Q+W，其中ΔU表示系统内能的增量，Q表示系统吸收 的热量，W表示外界对系统做的功。
热力学第二定律
内容
不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源 取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微 增量总是大于零。
数学表达式
对于可逆过程，有dS=(dQ/T)；对于不可逆过程，有dS>(dQ/T)，其中S表示熵 ，T表示热力学温度。
利用统计规律研究气体分子的热 运动特征、速率分布、碰撞频率 等问题。
03
统计规律与热力学 第二定律的关系
探讨统计规律与热力学第二定律 之间的联系和区别，以及它们在 描述自然现象方面的互补性。
03
热传导、对流与辐射传热 方式
热力学完整ppt课件
01
02
空调制冷技术原理：利 用制冷剂在蒸发器内蒸 发吸收室内热量，再通 过压缩机将制冷剂压缩 成高温高压气体，经冷 凝器散热后变成低温低 压液体，如此循环实现 制冷。
节能措施探讨
03
04
05
采用高效压缩机和换热 器，提高制冷效率。
优化控制系统，实现精 准控温和智能节能。
采用环保制冷剂，减少 对环境的影响。
THANKS
感谢观看
05
化学热力学基础
化学反应热效应计算
反应热的概念及分类
反应热的计算方法及 实例
热化学方程式的书写 及意义
盖斯定律在化学热力学中应用
盖斯定律的内容及意义 盖斯定律在反应热计算中的应用
盖斯定律在相变热计算中的应用
化学反应方向判断依据
化学反应自发进行的方向判据
焓变与熵变对反应方向的影响
自由能变化与反应方向的关系
热力学完整ppt课件
目 录
• 热力学基本概念与定律 • 热量传递与热平衡 • 气体性质与过程分析 • 相变与相平衡原理 • 化学热力学基础 • 热力学在能源工程领域应用
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界既没有物质交换也没有能量交 换的系统。
开系
与外界既有能量交换又有物质交换的 系统。
04
相变与相平衡原理
相变现象及分类
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过程 ，如固、液、气三相之间的转变。
分类
一级相变和二级相变。一级相变涉及 热量的吸收或释放，体积发生变化； 二级相变无热量交换，体积不变。
相平衡条件与克拉珀龙方程
相平衡条件
在一定温度和压力下，各相之间达到动 态平衡，各相的性质和组成不再发生变 化。
热学ppt课件共215页文档
r1
刚体的自由度数： i t r 3 3 6
2. 分子的自由度 单原子分子 双原子分子 多原子分子
t3
质点 r 0
t3
哑铃 r 2
自由刚体
t3
r3
3. 能量均分定理：
♥ 在温度为T的平衡态下，气体分子每个自
由度的平均动能都相等，而且等于 1 k T
2
一个分子平均平动动能
1 热力学 —— 宏观描述 从实验经验中总结出宏观物体热现象
的规律，从能量观点出发，研究物态变化
过程中热功转换的关系和条件.
特点
(1)具有可靠性； (2)知其然而不知其所以然； (3)应用宏观参量.
2 气体动理论 —— 微观描述 研究大量数目热运动的粒子系统，应用
模型假设和统计方法.
特点 (1)揭示宏观现象的本质；
单原子 分子
双原子 分子
多原子 分子
平动 自由度
3
3 3
转动 自由度
0
2
3
平均平 动动能
3 kT 2
3 kT 2
3 kT 2
平均转 动动能
0
2 kT 2
3 kT 2
平均 总动能
3 kT
2
5 kT 2
6 kT 2
（课后练习）若室内升起炉子后温度从150C 升高到270C ，而室内气压不变，则此 时室内的分子数减少了百分之多少？
解：P1 n1kT1
N1 V1
kT1
P2 n2kT2
N2 V2
kT2
条件：P1 P2 V1 V2
N1 N2 T2 T1
N1
T2
12 4% 300
四、能量的统计规律
1.自由度 i ： 决定一物体在空间的位置所
刚体的自由度数： i t r 3 3 6
2. 分子的自由度 单原子分子 双原子分子 多原子分子
t3
质点 r 0
t3
哑铃 r 2
自由刚体
t3
r3
3. 能量均分定理：
♥ 在温度为T的平衡态下，气体分子每个自
由度的平均动能都相等，而且等于 1 k T
2
一个分子平均平动动能
1 热力学 —— 宏观描述 从实验经验中总结出宏观物体热现象
的规律，从能量观点出发，研究物态变化
过程中热功转换的关系和条件.
特点
(1)具有可靠性； (2)知其然而不知其所以然； (3)应用宏观参量.
2 气体动理论 —— 微观描述 研究大量数目热运动的粒子系统，应用
模型假设和统计方法.
特点 (1)揭示宏观现象的本质；
单原子 分子
双原子 分子
多原子 分子
平动 自由度
3
3 3
转动 自由度
0
2
3
平均平 动动能
3 kT 2
3 kT 2
3 kT 2
平均转 动动能
0
2 kT 2
3 kT 2
平均 总动能
3 kT
2
5 kT 2
6 kT 2
（课后练习）若室内升起炉子后温度从150C 升高到270C ，而室内气压不变，则此 时室内的分子数减少了百分之多少？
解：P1 n1kT1
N1 V1
kT1
P2 n2kT2
N2 V2
kT2
条件：P1 P2 V1 V2
N1 N2 T2 T1
N1
T2
12 4% 300
四、能量的统计规律
1.自由度 i ： 决定一物体在空间的位置所
(2024年)热学ppt课件共21文档
热电联产技术原理
解释热电联产技术的基本原理，即同时产生热能和电能的过程。
2024/3/26
热电联产系统类型
介绍不同类型的热电联产系统，如燃气轮机热电联产、内燃机热电 联产等。
应用前景
分析热电联产技术的应用前景，如在分布式能源、工业余热利用等 领域的应用潜力。
27
热学实验方法与技
06
巧
2024/3/26
热力学循环与效率
04
计算
2024/3/26
18
卡诺循环原理及效率计算
卡诺循环基本原理
由两个等温过程和两个 绝热过程组成的可逆循 环。
2024/3/26
效率计算公式
η=1-T2/T1，其中T1和 T2分别为高温热源和低 温热源的温度。
应用实例
热机、制冷机等热力学 系统的理想循环。
19
斯特林循环特点及应用
2024/3/26
12
物质热性质与变化
03
规律
2024/3/26
13
物质比热容及其影响因素
1 2
比热容定义
单位质量物质升高或降低1℃所吸收或放出的热 量。
影响因素
物质种类、状态、温度等。
3
比热容与物质结构的关系
物质分子结构和化学键类型对比热容有影响。
2024/3/26
14
相变潜热和汽化潜热概念
稳态法测导热系数、非稳态 法测导热系数
2024/3/26
30
物质热性质测定实验方法
热性质参数
比热容、热导率、热扩散率等
测量方法
量热器法、激光闪射法、热线法 等
数据处理与误差分
析
线性拟合、非线性拟合、误差传 递等
2024/3/26
解释热电联产技术的基本原理，即同时产生热能和电能的过程。
2024/3/26
热电联产系统类型
介绍不同类型的热电联产系统，如燃气轮机热电联产、内燃机热电 联产等。
应用前景
分析热电联产技术的应用前景，如在分布式能源、工业余热利用等 领域的应用潜力。
27
热学实验方法与技
06
巧
2024/3/26
热力学循环与效率
04
计算
2024/3/26
18
卡诺循环原理及效率计算
卡诺循环基本原理
由两个等温过程和两个 绝热过程组成的可逆循 环。
2024/3/26
效率计算公式
η=1-T2/T1，其中T1和 T2分别为高温热源和低 温热源的温度。
应用实例
热机、制冷机等热力学 系统的理想循环。
19
斯特林循环特点及应用
2024/3/26
12
物质热性质与变化
03
规律
2024/3/26
13
物质比热容及其影响因素
1 2
比热容定义
单位质量物质升高或降低1℃所吸收或放出的热 量。
影响因素
物质种类、状态、温度等。
3
比热容与物质结构的关系
物质分子结构和化学键类型对比热容有影响。
2024/3/26
14
相变潜热和汽化潜热概念
稳态法测导热系数、非稳态 法测导热系数
2024/3/26
30
物质热性质测定实验方法
热性质参数
比热容、热导率、热扩散率等
测量方法
量热器法、激光闪射法、热线法 等
数据处理与误差分
析
线性拟合、非线性拟合、误差传 递等
2024/3/26
热学课件 ppt
5
1.1.2 The development history of thermal physics
In the ancient Greece:(500 B.C.) (1) Pythagoras: The fire is an independent and essential element of the nature (same with “five elements say”) (2) Plato: The fire is a kind of athletic manifestation At the beginning of 18 centuries, has the caloric theory says The middle of 18 centuries, the first law of thermodynamics: The conservation law of energy; The second law of thermodynamics: Concerning the thermal process is irreversible. 19 centuries, the kinetic theory of gases: heat is performance that molecule sport. the kinetic theory of gases statistics mechanics ( apply to thermal radiation) quantum, development 6 quantum mechanics at 1926.
16
1.3.2 The zeroth law of thermodynamics
Such as the graph, two thermodynamics system 1,2 be placed in their equilibrium state( X, Y) and( X`, Y`) each at first. 绝热板:adiabatic wall 导热板:conducting wall
1.1.2 The development history of thermal physics
In the ancient Greece:(500 B.C.) (1) Pythagoras: The fire is an independent and essential element of the nature (same with “five elements say”) (2) Plato: The fire is a kind of athletic manifestation At the beginning of 18 centuries, has the caloric theory says The middle of 18 centuries, the first law of thermodynamics: The conservation law of energy; The second law of thermodynamics: Concerning the thermal process is irreversible. 19 centuries, the kinetic theory of gases: heat is performance that molecule sport. the kinetic theory of gases statistics mechanics ( apply to thermal radiation) quantum, development 6 quantum mechanics at 1926.
16
1.3.2 The zeroth law of thermodynamics
Such as the graph, two thermodynamics system 1,2 be placed in their equilibrium state( X, Y) and( X`, Y`) each at first. 绝热板:adiabatic wall 导热板:conducting wall
热力学完整ppt课件
有足够时间恢复新平衡 准静态过程
精选ppt课1件82021
18
准平衡过程的实质
温差
温差
压差
压差
平衡点1
平衡点2
平衡点3
不平衡
不平衡
压差作用下的准平衡
p (p e x F A )t 0或 p 者 p e x F A t
温差作用下的准平衡
T ( T T e) x 0 或 tT T e 者 xt
• 边界：
系统与外界的分界面（线）。
6
精选ppt课件2021
6
三、热力系分类
１、 按系统与外界质量交换 闭口系（控制质量CM） —没有质量越过边界
开口系（控制体积CV） —通过边界与外界有质量交换
7
精选ppt课件2021
7
２. 按能量交换
绝热系— 与外界无热量交换;
孤立系— 与外界无任何形式的质能交换。
精选ppt课1件72021
17
1-5工质的状态变化过程
准平衡过程的定义
若过程进行得相对缓慢，工质在平衡被破坏后 自动恢复平衡所需的时间，即所谓弛豫时间又很 短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致 显著偏离平衡状态，那么这样的过程就叫做准平 衡过程。
破坏平衡所需时间
恢复平衡所需时间
（外部作用时间） >> （驰豫时间）
平衡的本质：
不存在不平衡势差，即同时处于热平衡、力 平衡、相平衡和化学平衡。
精选ppt课1件52021
15
平衡与稳定
稳定：参数不随时间变化
稳定但存在不平衡势差 去掉外界影响，则状态 变化
稳定不一定平衡，但平衡一定稳定
精选ppt课1件62021
16
化学热力学全PPT课件
第44页/共123页
1.3 焓
1 定容热QV
若系统的变化是在等容下进行的，则dV=0， W = -PdV =0，
V 0
U Q +W
QV U
说明：U是状态函数（其微小变化用dU来表示） ，
而Qv是过程量（其微小变化用δ来表示） 。它们在 恒容、不作非体积功的过程时仅仅只是在数值上是 相等的。
第45页/共123页
U UB UA
第36页/共123页
3 热力学第一定律的数学表达式
1） 由实验论证，热、功、内能三者的关系
例1：把100克0℃水放在一绝热套中，内有电阻丝。
水和电阻丝为系统，绝热箱和电池为环境。
第37页/共123页
H2O（l，0℃） 始态A
H2O（l，50℃） 终态B
U1 UB U A W1
”
功（W）: 除热量之外，系统与环境交换
的其他能量。 功的符号：
环境对系统做功 W > 0，“+” 系统对环境做功 W < 0，“-”
第20页/共123页
W = We + Wf
总功
膨胀功、 体积功
(Expansion Work)
非膨胀功、 非体积功
(work except expansion work)
第15页/共123页
广度性质与强度性质的关系
➢ 每单位广度性质即强度性质
V / n = Vm
Cp / n = Cp, m
➢ 广度性质÷广度性质 = 强度性质
m/V=ρ
➢ 广度性质×强度性质 = 广度性质
第16页/共123页
2 状态与状态函数
状态: 系统的一系列物理量的总和，系统性质的综合表现。
1.3 焓
1 定容热QV
若系统的变化是在等容下进行的，则dV=0， W = -PdV =0，
V 0
U Q +W
QV U
说明：U是状态函数（其微小变化用dU来表示） ，
而Qv是过程量（其微小变化用δ来表示） 。它们在 恒容、不作非体积功的过程时仅仅只是在数值上是 相等的。
第45页/共123页
U UB UA
第36页/共123页
3 热力学第一定律的数学表达式
1） 由实验论证，热、功、内能三者的关系
例1：把100克0℃水放在一绝热套中，内有电阻丝。
水和电阻丝为系统，绝热箱和电池为环境。
第37页/共123页
H2O（l，0℃） 始态A
H2O（l，50℃） 终态B
U1 UB U A W1
”
功（W）: 除热量之外，系统与环境交换
的其他能量。 功的符号：
环境对系统做功 W > 0，“+” 系统对环境做功 W < 0，“-”
第20页/共123页
W = We + Wf
总功
膨胀功、 体积功
(Expansion Work)
非膨胀功、 非体积功
(work except expansion work)
第15页/共123页
广度性质与强度性质的关系
➢ 每单位广度性质即强度性质
V / n = Vm
Cp / n = Cp, m
➢ 广度性质÷广度性质 = 强度性质
m/V=ρ
➢ 广度性质×强度性质 = 广度性质
第16页/共123页
2 状态与状态函数
状态: 系统的一系列物理量的总和，系统性质的综合表现。
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【答案】“汽化”“水蒸气液化”
【例6】下列说法正确的是( B )
A -5 ℃的冰拿到10 ℃的房间里，它将立即熔化
B
C
这是冰的升华现象
D
100 ℃时沸腾，若壶里的水只有一
半，只需加热至50 ℃即能 沸腾
方法小结
熟记六种物态变化的名称.在判断物态变化类型时， 首先明确变化前物质处于何种状态，变 化后物质处于何 种状态.然后分析经历了一个怎样的过程，是吸热还是放 热.固态和液态物 质相互转化的现象称为熔化和凝固.由 于固态物质由晶体和非晶体之别，在发生这两种物态 变 化时，温度随时间的变化曲线不同，且状态的变化也不 相同，但熔化时要吸热，凝固时要 放热则是共同的特征. 晶体熔化时温度保持不变这一温度称为熔点，而且同一 晶体的熔点和 凝固点相同.液体的汽化有蒸发和沸腾两 种方式，复习时要知道影响蒸发快慢的三个因素； 影响 液体沸点变化的原因；使气体液化的两种方法；注意汽 化和液化这两种物态变化的实际 应用和研究问题的方法.
【例1】在20℃的房间里，放有一烧杯酒精，将温度计放入酒 精中，过一段 时间后取出，观察它的示数，则发现( C )
A
20℃
B
20℃
C
Hale Waihona Puke 20℃不变 D20℃
【例2】夏天冰棍周围冒“白气”和冬天人说话时呼出的“白 气”，下列说 法中正确的是( D )
A B C D
典型例题解析
【例3】小明在家烧饭时不慎将手指烫伤，妈妈让他把烫 伤的手指放在自来 水龙头下用水冲，小明让妈妈赶 快从冰箱冷冻室里取冰块敷在被烫伤的部位，请你说 明， 采取这两种方法的目的是什么?哪种方法更 好?
第二章 热 学
第一课时 热现象
➢ 要点考点聚焦 ➢ 课前热身
➢ 典型例题解析 ➢ 方法小结 ➢ 课时训练
要点考点聚焦
本课时的相关考点有温度计的原理、读数及使用，熔 化、凝固、汽化、液化、升华和凝华等 六种物态变化， 识别生产和生活中物态变化的实例.固体、液体和气体是 物质存在的三种状 态.由某种物态变化的现象判断属于何 种变化(即物态变化的名称)并且判断物态变化中的吸 热、 放热情况是中考命题的重点，由于中考逐年注重实验操作 能力和应用知识能力方面的考 查，因而温度计的使用， 物态变化的图像和对各种物态变化现象的解释仍是今后中 考命题的 热点，常见题型是填空题、选择题和实验题.
课时训练
4 可以采用蒸馏的方法，除去水中 杂质，得到纯净的水.在 制取蒸馏水的过程中，发生的物态变化有_汽__化__和__液__化__.
5 议要提高植被覆盖率，减少裸地 面积，这样可以使土壤中 的水分蒸发__减__慢___.
课时训练
6
2-1-1所示的曲线表示某晶体的熔化图像，其中_B_C___
段曲线表示 熔化过程，对应的温度叫做该晶体的_熔__点___.
使空气的温度急剧下降，于是空气 中的水蒸气便_凝__华__
成固态小冰晶，这些小冰晶逐渐变大而下降，遇到暖气
流就_熔__化___为雨点降落到地面上，这就是人工降雨.
4
①__用__衣__服__架__撑__开______________ ②__将__衣__服__在__阳__光__下__曝__晒________ ③__将__衣__服__放__在__通__风__的__地__方______.
典型例题解析
【例4】表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)
据此判断以下说法中正确的是( D )
A
B
255 ℃时，氢是固态
C
40 ℃的气温
D
典型例题解析
【例5】火箭发射时，若高温火焰向下喷到发射台的地面，很 多物体遇到高 温会被烧毁，为了保护发射台底面，工作人 员在发射台下建成一个大水池，让火焰喷到水中 ，利用水 的来吸收巨大的热量.我们在电视上看到的火箭升高瞬间 ， 伴有迅速扩展的庞大的白色气团就是由于形成的.
课时训练
1
_不__变___；无论晶体或
非晶体，在凝固 过程中都要_放__出___热量；高空的水蒸气经
_凝__华____过程凝成小冰 晶，即雪花.
2
__熔__点____
高，气体打火机用的丁烷气体，是用_加__压____的办法使它成
为液态，贮存在打火机里的.
3 是锅内水蒸气_液__化__成为小水珠，属于_液__化__现象，封闭在 注射器中的乙醚，当体积压缩时发生液_化____现象，这是利用 了加__压__的__方__法____来使气体液化.
【答案】手指被烫后，相关部位的温度迅速升高，使肌 肉组织受 到破坏，若能让被烫部位温度降低，则可使肌 肉组织的破坏程度降低，这两种方法目的相似 ，在自来 水龙头下用水冲，只能利用水流与手指接触过程中水温 升高达到吸热的目的，而用 冰块敷时有三个吸热过程： 即零摄氏度以下的冰决温度升高到0 ℃，0 ℃的冰块熔 化成0 ℃ 的水；水的温度继续升高，而1 g 0 ℃的冰熔 化时吸收的热量相当于1 g水温度升高80 ℃所 吸收的热 量，所以，第二种方法的效果更好.
__3_5_℃__～__4_2_℃____.
2
“嗤嗤”的声音，同时看到水面上 冒出一股“白烟”， 在这个过程中，水先后发生的物态变化是_____和沸腾 ___液__化__.
课前热身
3
.为缓
解旱情，人们曾多次利用有利的气象 条件，实施人工降
雨.飞机在高空中投放固态二氧化碳(干冰)，干冰进入冷
云层，就很快_升__华__成气态，并从周围吸收大量的热量，
A 37 ℃
B 38 ℃
C 38 5 ℃
D
38 ℃
12
( C)
A
B
C
D
课前热身
5 A B C D
6 个是正确的( B )
A B C D
( D)
课前热身
7 A B C D
8 ( D)
A
B
C
D
( A)
课前热身
9
A
——液化
B
——液化
C
——升华
D
——凝固
10 因是( C )
A B C
蒸发加快 D
( C)
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
典型例题解析
图2-1-1
课时训练
7
糊不清，过了一段时间，镜面又变得 清晰起来，在镜
面上发生的这两种现象的物态变化情况是( A )
A
B
C
D
8
中发生了( C )
A
B
C
D
课时训练
9
( D)
A
B
C
D
10 烧着，这是因为( A ) A B C D
课时训练
11
为38 ℃，在给第二个人测体温时 医生没有甩体温计，第二
人的实际体温为37 ℃，则测量的结果为( B )
课前热身
1
_液__体__的__热__胀__冷__缩__性质制成的.在
使用温度计前要注意 观察它的量程和认清它的 _最__小__分__度__值___，使用温度计测液体温度时，温度计 的
液泡应与待测液充分接触，但不能与容器壁相碰，待
温度计在液体中的示数稳定后读数，读数时视线应与 _温__度__计__中__液__柱__的__上__表__面_平齐.家用体温计的测量范围是
【例6】下列说法正确的是( B )
A -5 ℃的冰拿到10 ℃的房间里，它将立即熔化
B
C
这是冰的升华现象
D
100 ℃时沸腾，若壶里的水只有一
半，只需加热至50 ℃即能 沸腾
方法小结
熟记六种物态变化的名称.在判断物态变化类型时， 首先明确变化前物质处于何种状态，变 化后物质处于何 种状态.然后分析经历了一个怎样的过程，是吸热还是放 热.固态和液态物 质相互转化的现象称为熔化和凝固.由 于固态物质由晶体和非晶体之别，在发生这两种物态 变 化时，温度随时间的变化曲线不同，且状态的变化也不 相同，但熔化时要吸热，凝固时要 放热则是共同的特征. 晶体熔化时温度保持不变这一温度称为熔点，而且同一 晶体的熔点和 凝固点相同.液体的汽化有蒸发和沸腾两 种方式，复习时要知道影响蒸发快慢的三个因素； 影响 液体沸点变化的原因；使气体液化的两种方法；注意汽 化和液化这两种物态变化的实际 应用和研究问题的方法.
【例1】在20℃的房间里，放有一烧杯酒精，将温度计放入酒 精中，过一段 时间后取出，观察它的示数，则发现( C )
A
20℃
B
20℃
C
Hale Waihona Puke 20℃不变 D20℃
【例2】夏天冰棍周围冒“白气”和冬天人说话时呼出的“白 气”，下列说 法中正确的是( D )
A B C D
典型例题解析
【例3】小明在家烧饭时不慎将手指烫伤，妈妈让他把烫 伤的手指放在自来 水龙头下用水冲，小明让妈妈赶 快从冰箱冷冻室里取冰块敷在被烫伤的部位，请你说 明， 采取这两种方法的目的是什么?哪种方法更 好?
第二章 热 学
第一课时 热现象
➢ 要点考点聚焦 ➢ 课前热身
➢ 典型例题解析 ➢ 方法小结 ➢ 课时训练
要点考点聚焦
本课时的相关考点有温度计的原理、读数及使用，熔 化、凝固、汽化、液化、升华和凝华等 六种物态变化， 识别生产和生活中物态变化的实例.固体、液体和气体是 物质存在的三种状 态.由某种物态变化的现象判断属于何 种变化(即物态变化的名称)并且判断物态变化中的吸 热、 放热情况是中考命题的重点，由于中考逐年注重实验操作 能力和应用知识能力方面的考 查，因而温度计的使用， 物态变化的图像和对各种物态变化现象的解释仍是今后中 考命题的 热点，常见题型是填空题、选择题和实验题.
课时训练
4 可以采用蒸馏的方法，除去水中 杂质，得到纯净的水.在 制取蒸馏水的过程中，发生的物态变化有_汽__化__和__液__化__.
5 议要提高植被覆盖率，减少裸地 面积，这样可以使土壤中 的水分蒸发__减__慢___.
课时训练
6
2-1-1所示的曲线表示某晶体的熔化图像，其中_B_C___
段曲线表示 熔化过程，对应的温度叫做该晶体的_熔__点___.
使空气的温度急剧下降，于是空气 中的水蒸气便_凝__华__
成固态小冰晶，这些小冰晶逐渐变大而下降，遇到暖气
流就_熔__化___为雨点降落到地面上，这就是人工降雨.
4
①__用__衣__服__架__撑__开______________ ②__将__衣__服__在__阳__光__下__曝__晒________ ③__将__衣__服__放__在__通__风__的__地__方______.
典型例题解析
【例4】表中列出几种物质的熔点(在标准大气压下)
据此判断以下说法中正确的是( D )
A
B
255 ℃时，氢是固态
C
40 ℃的气温
D
典型例题解析
【例5】火箭发射时，若高温火焰向下喷到发射台的地面，很 多物体遇到高 温会被烧毁，为了保护发射台底面，工作人 员在发射台下建成一个大水池，让火焰喷到水中 ，利用水 的来吸收巨大的热量.我们在电视上看到的火箭升高瞬间 ， 伴有迅速扩展的庞大的白色气团就是由于形成的.
课时训练
1
_不__变___；无论晶体或
非晶体，在凝固 过程中都要_放__出___热量；高空的水蒸气经
_凝__华____过程凝成小冰 晶，即雪花.
2
__熔__点____
高，气体打火机用的丁烷气体，是用_加__压____的办法使它成
为液态，贮存在打火机里的.
3 是锅内水蒸气_液__化__成为小水珠，属于_液__化__现象，封闭在 注射器中的乙醚，当体积压缩时发生液_化____现象，这是利用 了加__压__的__方__法____来使气体液化.
【答案】手指被烫后，相关部位的温度迅速升高，使肌 肉组织受 到破坏，若能让被烫部位温度降低，则可使肌 肉组织的破坏程度降低，这两种方法目的相似 ，在自来 水龙头下用水冲，只能利用水流与手指接触过程中水温 升高达到吸热的目的，而用 冰块敷时有三个吸热过程： 即零摄氏度以下的冰决温度升高到0 ℃，0 ℃的冰块熔 化成0 ℃ 的水；水的温度继续升高，而1 g 0 ℃的冰熔 化时吸收的热量相当于1 g水温度升高80 ℃所 吸收的热 量，所以，第二种方法的效果更好.
__3_5_℃__～__4_2_℃____.
2
“嗤嗤”的声音，同时看到水面上 冒出一股“白烟”， 在这个过程中，水先后发生的物态变化是_____和沸腾 ___液__化__.
课前热身
3
.为缓
解旱情，人们曾多次利用有利的气象 条件，实施人工降
雨.飞机在高空中投放固态二氧化碳(干冰)，干冰进入冷
云层，就很快_升__华__成气态，并从周围吸收大量的热量，
A 37 ℃
B 38 ℃
C 38 5 ℃
D
38 ℃
12
( C)
A
B
C
D
课前热身
5 A B C D
6 个是正确的( B )
A B C D
( D)
课前热身
7 A B C D
8 ( D)
A
B
C
D
( A)
课前热身
9
A
——液化
B
——液化
C
——升华
D
——凝固
10 因是( C )
A B C
蒸发加快 D
( C)
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
典型例题解析
图2-1-1
课时训练
7
糊不清，过了一段时间，镜面又变得 清晰起来，在镜
面上发生的这两种现象的物态变化情况是( A )
A
B
C
D
8
中发生了( C )
A
B
C
D
课时训练
9
( D)
A
B
C
D
10 烧着，这是因为( A ) A B C D
课时训练
11
为38 ℃，在给第二个人测体温时 医生没有甩体温计，第二
人的实际体温为37 ℃，则测量的结果为( B )
课前热身
1
_液__体__的__热__胀__冷__缩__性质制成的.在
使用温度计前要注意 观察它的量程和认清它的 _最__小__分__度__值___，使用温度计测液体温度时，温度计 的
液泡应与待测液充分接触，但不能与容器壁相碰，待
温度计在液体中的示数稳定后读数，读数时视线应与 _温__度__计__中__液__柱__的__上__表__面_平齐.家用体温计的测量范围是