左杯 · 较冷的水
15 ℃
分散程度
0%
分子动理论 · 对照实验
两只同样的烧杯、等量的水与墨水,只改变温度。先比较,再判断温度究竟改变了什么。
实验设置:两杯同时滴入等量墨水,不搅拌。
可交换两杯温度,检验快慢是否随“杯子名称”改变。
模型边界 动画中的点是随机热运动的统计可视化,不是对单个真实墨水分子的逐一追踪。真实烧杯里看到的宏观颜色变化,是大量微粒运动的统计结果;本模型有意排除搅拌和明显对流,只比较温度对扩散快慢的影响。
温度较高时,组成物质的微粒热运动总体更剧烈,墨水微粒与水分子频繁碰撞后,分布范围通常扩大得更快。这里比较的是大量微粒的统计趋势,不是保证某个微粒每一步都更快。
先判断,再展开解释。选错也没关系,关键是说清“为什么”。
扩散可以发生在气体、液体和固体中。不同状态下微粒运动条件不同,扩散快慢往往不同;一般气体中较快,固体中很慢,但“很慢”不等于“不发生”。
温度反映的是大量分子热运动的统计特征。升温后分子平均动能增大,但分子速率仍有分布,单个分子的速度还会因碰撞不断改变,不能断言每个分子时刻都比低温时更快。
均匀只表示各处浓度在宏观上保持稳定。微粒仍在永不停息地做无规则运动,只是从各方向迁移的统计效果互相抵消,不再出现可见的浓度变化。