物体由分子、原子和离子构成,水由分子组成,铁由原子组成,盐由离子组成。这些微粒在不断地运动,这种运动是无规则的,我们称其为分子热运动。分子热运动的程度与物体的温度密切相关,温度升高,分子的运动也会加快。
分子热运动是物质内能的基础,即使在‘0’度情况下,分子仍然会进行热运动。布朗运动是悬浮微粒在液体或气体中无规则运动的现象。例如,用显微镜观察悬浮在水中的藤黄粉或花粉微粒,或是观察空气中的烟粒和尘埃,都能看到这种无规则运动。温度的升高会加剧这种运动。
1827年,植物学家R.布朗首次发现了布朗运动。布朗运动的粒子非常微小,直径大约在1至10纳米之间。这些粒子在周围液体或气体分子的碰撞下,会产生一种涨落不定的净作用力,导致粒子的布朗运动。如果布朗粒子相互碰撞的机会很少,可以将其视为由巨大分子组成的理想气体,在重力场中达到热平衡后,粒子数密度按高度分布应遵循玻耳兹曼分布。
J.B.佩兰通过实验验证了这一点,准确地测定了阿伏伽德罗常量及一系列与微粒相关的数据。这些发现不仅加深了我们对物质微观世界的理解,也为后来的科学研究提供了重要的数据支持。
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