第1章原子的送动 过去挤在足球场上的人群.为了能看出挤满的究竞是些什么东西，我们再把它放大0倍 后就会看到某种类似于图1-1所示的情形.这是放大了 10亿倍的水的图象，但是在以下这几方面是理想化了的 首先，各种粒子用简单的方式画成有明显的边缘，这是不精 碗的.其次，为了简便起见，把它们都画成二维的排列，实 际上它们当然是在三维空间中运动的.注意在图中有两类 “斑点”或圆，它们各表示氧原子（黑色）和氢原子（白色），而 每个氧原子有两个氢原子和它联结在一起（一个氧原子与 放大10亿倍的水 两个氢原子组成的-个小组称为一个分子).图象中还有 ☒1-1 一个被理想化的地方是自然界中的真实粒子总是在不停地跳动，彼此绕来绕去地转者，因而 你必须把这幅画面想象成能动的而不是静止的，另一件不能在图上说明的事实是粒子为 ‘粘在一起”的.它们彼此吸引着，这个被那个拉住等等，可以说，整个一群“散合在一起”。另 一方面，这些粒子也不是挤到一块儿，如果你把两个粒子挤得很紧，它们就互相推斥 原子的半径约为1~2×10-8厘米，10-8厘米现在称为1A(这只是另一个名称)，所以 我们说原子的半径为1~2A.另一个记住原子大小的方法是这样的：如果把苹果放大到地 球那样大，那么苹果中的原子就差不多有原来的苹果那样大 现在，想象这个大水滴是由所有这些跳动的粒子一个挨一个地“粘合”起来的，水能保持 一定的体积而并不散开，因为它的分子彼此吸引.如果水滴在一个斜面上，它能从一个位置 移动到另一个位置.水会流动，但是并不会消失 一它们并没有飞逝，因为分子之间有吸引 力.这种跳动就是我们所说的热运动。当温度升高时， 这种运动就增强了，如果我们加热水滴，跳动就增加，原 子之间的空隙也增大.如果继续加热到分子间的引力不 是以将彼此拉住时，它们就分开来飞散了.当然，这正是 我们从水制取水蒸气的方法 一提高温度.粒子由于运 动的增强而飞散.图1-2是一輻水蒸气的图象.这张水 蒸气图象有一个不足之处：在通常的气压下在整个房间 图1-2 里只有少数几个分子.决不可能在这样一张图象中有三 个以上的分子.在大多数情况下，这样大小的方块中可能连一个都不会有- 不过碰巧在 这张图中有两个半或三个分子（只有这样图象才不会是完全空白的），现在，比起水来，在水 蒸气的情况下，我们可以更请楚地看到水所特有的分子.为了简单起见，将分子画成具有 120°的夹角，实际上，这个角是1053，氢原子中心与氧原子中心之间的距离是0.957A, 这样看来，我们对这个分子了解得很清楚了. 让我们来看一下，水蒸气或任何其他气体具有一些什么性质。这些气体分子是彼此分 离的，它们打在增上时，会反弹回来.设想在一个房间里有一些网球(100个左右)不断地来 回跳动，当它们打到墙上后，就将墙推离原位（当然，我们必须将墙推回去）.这意味着，气体 施加一个“颤动”的力，而我们的粗糙的感官（并没有被我们自己放大十亿倍）只感到一个平 均的推力.为了把气体限制在一定的范围之内，我们必须施加一个压力.图1-3是一个盛 气体的标准容器（所有教科书中都有这种图），一个配有活塞的汽缸，由于不论水分子的形 状如何，情况都是一样，因此为简单起见，我们把它们画成网球形状或者小黑点.这些东西