分子运动论Fenzi yundonglun

从物质的微观结构出发来阐明热现象规律的理论。它始建于19世纪中叶。主要建立在以下三个基本事实之上：
1.宏观物体是由大量分子或原子组成的，分子或原子间存在一定的空隙。例如，气体很容易被压缩；水和酒精混合后的总体积小于两者原有的体积之和。这些现象说明分子之间是有空隙的。用高分辨率的电子显微镜能够观察到某些晶体横截面内原子结构的图象，可以清楚地看到原子间的空隙。
2.物体中的分子在不停地作无规则的运动，运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度越高，运动得越剧烈。由于分子很小，很难直接观察到它们的运动情况，但是可以通过实验间接地了解它们运动的特点。人们在显微镜下观察悬浮在液体中的小颗粒（如悬浮在水中的藤黄粉或花粉的颗粒）时，发现这些小颗粒都在不停地作无规则运动。这种悬浮颗粒的运动，是由英国植物学家R·布朗在1827年首先发现的，故称之为布朗运动。布朗运动的原因是液体分子对悬浮小颗粒的无规则碰撞。布朗运动间接反映了液体内部分子的无规则运动。实验还发现，液体的温度越高，布朗运动越剧烈。由于分子的无规则运动与温度有关，所以通常把分子的这种运动称为分子的热运动。
3.分子之间有相互作用力。液体和固体的分子不会散开是因为分子之间有相互吸引的作用力， 同时液体和固体是很难压缩的， 这说明分子之间还有相互排斥的作用力。分子之间的吸引力和排斥力是同时存在的，它们的合力称为分子力。分子力与分子间的距离有关，如图所示。当r=r。时，引力和斥力的作用相互抵消，分子力等于零，分子处于平衡状态。对不同的物体，r。略有不同，一般在10-10米的数量级。当rr。时(r约在 10-¹⁰—10^-9米之间), 分子力表现为引力。当距离超过10^-9米
时，分子间的作用力变得十分微弱，这时可以认为分子间已经没有相互作用力了。
热现象是物质中大量分子热运动的集体表现。分子的热运动是一种比较复杂的物质运动形式， 它与物质的机械运动有本质上的区别。每一个运动着的分子或原子都有大小、质量、速度、能量等，这些用来表征个别分子的物理量称为微观量。一般在实验中测得的是表征大量分子集体特征的物理量，称为宏观量。例如气体的体积、温度、压强等。宏观量与微观量之间存在着必然的内在联系，虽然个别分子的运动是无规则的，但是，就大量分子的集体表现来看，却存在着一定的统计规律。分子运动论运用统计方法，解释与揭示热现象的本质， 并确定宏观量与微观量之间关系。

分子运动论

用分子运动的观点来解释气体、液体和固体宏观现象的理论。这种理论认为，物体的存在状态和物理性质是由组成物体的大量分子或原子的乱运动（在固体中以振动为主）决定的，并以此观点为基础，解释气体和液体的温度、压力、粘滞性、沸点和固体的熔点等物理现象。例如，气体的压强是因为大量分子对容器壁的碰撞，液体的沸腾是因为液体内部温度升高后，液体分子运动速度加快，液体大量分子获得了足够能量挣脱液体分子之间的束缚而从液体逸出。分子运动论的确立使人们从微观尺度上了解了物质的宏观特性，架起了沟通宏观现象和微观现象联系的桥梁。分子运动论为从微观现象出发解释宏观运动规律的统计物理学奠定了思想基础。