物質是由分子構成的，這是我們初中就學過的知識，既然這樣，那物質的各個性質就都能從分子層面上找到原因。

比如說物質的質量，它就是組成物質的所有分子的質量加在一起。

再比如物質的體積，它就是組成物質的所有分子所占空間的總和。

甚至豐富多彩的化學反應，它在微觀上也對應著不同分子的化合、分解等變化。

那我們不禁要問，生活中還有一個常見的物理量，溫度，溫度對應著分子的什么呢？分子的溫度嗎？分子是沒有溫度的，說來你可能覺得奇怪，溫度對應著分子的運動。

分子還會運動嗎？其實分子運動的例子生活中比比皆是。

比如剛出鍋的包子，香氣撲鼻，這就是包子的氣味分子跑到了鼻子里，這就是分子運動的例子。而冰箱里剛拿出的包子，啥味沒有。

再比如濕襪子放在暖氣上，一會水就干了，這是水分子從襪子上跑出去，分子也運動了。而襪子扔盆里，第二天還潮。

如果生病了要喝藥，一般我們都會用熱水沖，熱水澆在藥上，藥物很快就溶解了，這個溶解的過程其實就是藥物的分子跑到了水里，這也是分子的運動。而如果換涼水沖，那藥是藥水是水根本沒法喝。

經過上面三個例子我們發現，分子不但會運動，而且分子的運動還跟溫度有明顯的關系，溫度越高，運動越快。

不過分子的運動畢竟是微觀上的運動，它跟宏觀世界中如汽車、跑步那種運動不同，分子的運動是一種亂七八糟的運動。

為什么亂七八糟呢？我們可以想象一下，如果空間中只有一個分子，廣闊的空間任他翱翔，那他可以直來直往地走，這就跟跟汽車一樣；要是分子的數量增加到十個呢，這時分子在走直線的過程中就有可能發生碰撞，這一碰撞，兩個分子無論是運動的方向還是速度大小，就都會發生改變。這時候分子的運動就已經開始有點亂了。

而現實中的分子可遠不止十個百個，一滴水中的分子就有大約1021個水分子，如此龐大的分子量，任意一瞬間，都會發生超級超級多的碰撞，每個分子都得像無頭蒼蠅一樣四處亂撞。這么多無頭蒼蠅聚在一起，肯定亂七八糟了。

這時我們再盯著一個分子的速度快慢就沒有意義了，而是要切換一下視角，從整體上描述這些分子的運動劇烈程度。

而這種從整體上對分子運動劇烈程度的描述，對應到宏觀物體上，就是物體溫度。

需要注意的是，溫度只反映了那么一大堆分子的運動劇烈程度的平均值，既然是平均值，就說明一堆分子里面，肯定有的跑得快，有的跑得慢。高溫物體里也會有慢分子，而低溫物體里也會有個別跑得快的。

當我們加熱一個物體讓它溫度升高時，也不是讓所有分子都變快了，而只是讓他們的平均值增加，也就是說物體升溫的過程中，它里面肯定也有某些分子的速度變慢了。反過來說，物體降溫時，它內部的分子中也會有逆勢加速的。

一冷一熱兩個物體相互接觸，溫度會慢慢變得一致，這從微觀的角度上看，就是一伙快分子遇上了一伙慢分子，兩伙分子相遇還是互相碰撞，快分子撞慢分子，讓慢分子的速度變快，快分子的速度變慢，慢慢的，快的部分整體上越來越慢，慢的部分整體上越來越快，最終大家劇烈程度相同，這時候兩個物體的溫度也就一樣了。

作者：問題小分隊

審核：北交大物理實驗室高級工程師 周曉亮

出品：中國科協科普部

監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 星空計劃

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