高中物理

理解系统和环境

系统是指被研究的对象或对象组。宇宙中的其他对象被称为环境。通常，系统与其环境之间由“隔板/限制器/分离器”隔开。

例如，假设我们要研究保温瓶中的水。保温瓶内的水构成系统，而保温瓶外的空气和其他物体构成环境。保温瓶的内壁和外壁（包括内壁的玻璃和外壁的塑料）起到了分隔作用。保温瓶就是一个例子。

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了解潜热

如果你将水银温度计插入装有冷水和冰混合物的容器中，你会观察到水银柱下降后，表面会静止不动。水银柱在到达水的熔点或冰点（0℃）后停止移动。如果容器^是敞开的，热量会从温度较高的空气传递到温度较低的冰水混合物中。空气中的热量会使冰融化。冰融化时，冰水混合物的温度会改变吗？答案是不会。

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比热容 (c) 是指将单位质量 (m) 的物体的温度(T)升高一度所需的热量(Q)。c 的计算公式为：

国际单位制 是 J/Kg K。

物体的比热容随温度变化。如果温度变化不大，则比热容值可视为常数。以下是几种物体在1个大气压和20℃温度下的比热容c值^（实验测得）。

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如果温度不同的物体相互接触，热量自然会从温度较高的物体传递到温度较低的物体。一旦两个物体达到热平衡，热传递就会停止。可以说，热传递会导致接触物体的温度发生变化。基于以上简要解释，我们可以得出结论：热量（Q）与物体及其温度变化（ΔT）有关。每个物体都有质量（m），而且物体的类型也各不相同。

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热量的单位是卡路里（缩写为kal）。1卡路里是指将1克水的温度升高1摄氏度^（即从14,5^摄氏度升至15,5^摄氏度）所需的热量。不同水温所需的热量不同。在相同的热量作用下，水温升高1^摄氏度的情况只发生在14,5摄氏度到15,5摄氏度之间^。常用^的热量单位，尤其是用来表示食物能量的单位，是千卡（kcal）。1千卡=1000卡路里。1千卡也称为1卡路里（大写K）。英制热量单位是英热单位（Btu）。1英热单位是指将1磅水的温度升高1华氏度^（即从63^华氏度升至64^华氏度）所需的热量。

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了解水体异常情况

任何物体都会随着温度升高而膨胀（体积增大），随着温度降低而收缩（体积减小） 。水也不例外，温度升高时膨胀，温度降低时收缩，但在0℃至4℃的温度范围内并非如此^。在⁰ ℃至4℃之间^，水^的体积会随着温度升高而减小（水收缩）。如果我们加热0℃的水^，水温越高，体积减小得越多。当水温达到4℃时，这种收缩过程停止。^高于4 ^{℃时，水的体积会随着温度升高而增大（水膨胀）。反之，当温度从4 ℃}降至0 ^℃时，水的体积也会增大（水膨胀）。水的这种奇特现象被称为水的反常现象。

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仔细观察电缆，你会发现它们因为松弛而向下弯曲。为什么电缆要故意放松，而不是简单地拉紧呢？东努沙登加拉省弗洛雷斯岛和伦巴塔岛的大多数屋顶都是用锌（Zn）制成的。锌屋顶在白天或晚上都会发出噪音。为什么锌会发出噪音呢？如果你住在爪哇岛，你可能观察过铁轨。铁轨接头处有缝隙。这些缝隙的作用是什么？关于膨胀，有很多问题可以思考和提问。

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如果我们校准不同类型的温度计，例如水银温度计和酒精温度计，会发现只有在 0 ^° C（或 32 ^° F）和 100 ^° C（或 212 ^° F）这两个刻度上，它们的读数才相同。如果我们用这两个温度计测量空气温度，它们显示的数值不一定相同。例如，水银温度计可能显示 48 ^° C，而酒精温度计可能显示 46 ^° C。这是因为水银和酒精的膨胀系数不同。其他类型的温度计，例如双金属温度计等，也存在类似的情况。由此确定的温度刻度很大程度上取决于所用材料的特性。

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摄氏度和华氏度是不同的温度标度。如果一个物体的温度是用摄氏度测量和表示的，而我们想用华氏度表示这个物体的温度，我们就需要进行摄氏度到华氏度的转换。在本节中，我们将学习如何进行温度转换。

在1个大气压下，摄氏温度计的冰点温度为0。 ^o摄氏度，而华氏温度计刻度 = 32 ^oF. 相反，在 1 个大气压下，摄氏温度计的蒸气压为 100°C。 ^o摄氏度，而华氏温度计刻度 = 212 ^oF. 请看下图！

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温度计刻度类型

温度计要用于测量温度，就必须使用标度。两种常用的温度标度是摄氏温标和华氏温标。在印度尼西亚，最常用的温度标度是摄氏温标。摄氏温标也称为百分温标，百分温标等于一百度。华氏温标常用于美国或冬季寒冷的国家。在科学领域，一个特别重要的温度标度是绝对温标，也称为开尔文温标。开尔文温标将在后面讨论。

摄氏度和华氏度都以水的冰点和沸点作为固定温度点。物质的冰点是指其固相和液相达到热平衡时的温度。相反，物质的沸点是指其液相和气相达到热平衡时的温度。冰点和沸点总是随气压变化，因此必须先确定气压。我们通常使用标准气压，即1个大气压（atm）。大气压是气压的单位。

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