物质温度和分子有关系吗？分子有温度吗？

物质是由分子构成的，这是我们初中就学过的知识，既然这样，那物质的各个性质就都能从分子层面上找到原因。

比如说物质的质量，它就是组成物质的所有分子的质量加在一起。

再比如物质的体积，它就是组成物质的所有分子所占空间的总和。

甚至丰富多彩的化学反应，它在微观上也对应着不同分子的化合、分解等变化。

那我们不禁要问，生活中还有一个常见的物理量，温度，温度对应着分子的什么呢？分子的温度吗？分子是没有温度的，说来你可能觉得奇怪，温度对应着分子的运动。

分子还会运动吗？其实分子运动的例子生活中比比皆是。

比如刚出锅的包子，香气扑鼻，这就是包子的气味分子跑到了鼻子里，这就是分子运动的例子。而冰箱里刚拿出的包子，啥味没有。

再比如湿袜子放在暖气上，一会水就干了，这是水分子从袜子上跑出去，分子也运动了。而袜子扔盆里，第二天还潮。

如果生病了要喝药，一般我们都会用热水冲，热水浇在药上，药物很快就溶解了，这个溶解的过程其实就是药物的分子跑到了水里，这也是分子的运动。而如果换凉水冲，那药是药水是水根本没法喝。

经过上面三个例子我们发现，分子不但会运动，而且分子的运动还跟温度有明显的关系，温度越高，运动越快。

不过分子的运动毕竟是微观上的运动，它跟宏观世界中如汽车、跑步那种运动不同，分子的运动是一种乱七八糟的运动。

为什么乱七八糟呢？我们可以想象一下，如果空间中只有一个分子，广阔的空间任他翱翔，那他可以直来直往地走，这就跟跟汽车一样；要是分子的数量增加到十个呢，这时分子在走直线的过程中就有可能发生碰撞，这一碰撞，两个分子无论是运动的方向还是速度大小，就都会发生改变。这时候分子的运动就已经开始有点乱了。

而现实中的分子可远不止十个百个，一滴水中的分子就有大约1021个水分子，如此庞大的分子量，任意一瞬间，都会发生超级超级多的碰撞，每个分子都得像无头苍蝇一样四处乱撞。这么多无头苍蝇聚在一起，肯定乱七八糟了。

这时我们再盯着一个分子的速度快慢就没有意义了，而是要切换一下视角，从整体上描述这些分子的运动剧烈程度。

而这种从整体上对分子运动剧烈程度的描述，对应到宏观物体上，就是物体温度。

需要注意的是，温度只反映了那么一大堆分子的运动剧烈程度的平均值，既然是平均值，就说明一堆分子里面，肯定有的跑得快，有的跑得慢。高温物体里也会有慢分子，而低温物体里也会有个别跑得快的。

当我们加热一个物体让它温度升高时，也不是让所有分子都变快了，而只是让他们的平均值增加，也就是说物体升温的过程中，它里面肯定也有某些分子的速度变慢了。反过来说，物体降温时，它内部的分子中也会有逆势加速的。

一冷一热两个物体相互接触，温度会慢慢变得一致，这从微观的角度上看，就是一伙快分子遇上了一伙慢分子，两伙分子相遇还是互相碰撞，快分子撞慢分子，让慢分子的速度变快，快分子的速度变慢，慢慢的，快的部分整体上越来越慢，慢的部分整体上越来越快，最终大家剧烈程度相同，这时候两个物体的温度也就一样了。

作者：问题小分队

审核：北交大物理实验室高级工程师 周晓亮

出品：中国科协科普部

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