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物质是由什么组成的？两千多前，古希腊思想家德谟克里特认为，万物都是由极小的、
不可分割的微粒——“原子”组成的，人可以闻到不同的气味，是因为这些气味的“原子”飘到了人的鼻子里。
现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。
在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子。如果把分子看成小球，
一般分子的直径只有百亿分之一米，分子如此之小，人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。不过，
电子显微镜可以帮助我们观察到这些微小的粒子。
构成物质的分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？虽然用肉眼不能直接观察到分子，
但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成了它们的分子的情况。
二氧化氮的密度比空气大。在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，
之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，观察发生的现象。
二氧化氮能进入上面的瓶子里吗？
有实验可以看到，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。像这样，
不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
扩散现象也可以发生在液体之间。在玻璃筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。
由于硫酸铜溶液的密度比水大，会沉在玻璃筒的下部，
因此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。
固体之间也能发生扩散。有人曾经把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，
可以看到它们互相渗入约1毫米深。
扩散现象等大量实验表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。这种无规则的运动叫作分子的热运动。
分子运动越剧烈，物体的温度越高。
既然分子在不停地运动，那为什么固体和液体中的分子通常不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？
两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为两个铅柱的分子之间存在引力。固体和液体的分子之间存在引力，
这种引力使得固体和液体的分子不至散开，因而固体和液体能保持一定的体积。
从扩散现象还可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。既然如此，
那么为什么压缩固体和液体很困难呢？这是因为除了引力，分子之间还存在斥力。
分子之间既有引力又有斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，
分子间的距离变大，作用力表现为引力。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，
固体具有一定的体积和形状。
如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，
因此，气体具有流动性，容易被压缩。
通常，液体分子之间的距离比气体小很多，比固体略大。液体分子之间的作用力比固体小。
液体分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性。
通过以上分析及相关研究发现：常见的物质是由大量分子构成的，物质内的分子在不停地做热运动，
分子之间存在引力和斥力。这就是人们用来解释热现象的分子动理论的初步知识。
各种热现象的微观本质都是分子的热运动。例如，将一个充满空气的气球放入温度约为-196摄氏度的液氮中，
气球会变扁平。这是因为在常温常压下，气球内气体分子的无规则热运动比较剧烈，能够挣脱相互作用的束缚，
处于一种“自由”的状态。在液氮中，分子热运动急剧减弱，分子间的相互作用将分子束缚在一起，
空气变成了液体。空气从气体变为液体时，体积大大减小。