分子运动论的复活

热质说衰落后，热的动力论取而代之，于是就创造了一个对分子运动论复活很有利的形势，因为人们自然地就会想到，既然热和机械功有当量关系，可以相互转变，热就应该与物体各组成部分的运动有确定关系。正因为这个原因在建立热力学上作过重大贡献的实验物理学家焦耳和理论物理学家克劳修斯都分别提出了自己对分子运动的看法和有关理论。可见，分子运动论在 19 世纪中叶，紧跟着热力学第一定律、第二定律的提出而得到发展，有其必然的逻辑联系。

通常都把分子运动论的复活，归功于德国化学家克里尼希

（A.K.Krönig，1822—1879），他激发了克劳修斯和麦克斯韦进一步发展这个理论。1856 年克里尼希在《物理学年鉴》上发表了一篇短文，题为《气体理论的特征》，这篇论文虽然没有什么新的观点，也不完全正确，但却有相当影响。这是因为当时克里尼希是知名的科学家，柏林高等工业大学的教授，《物理学进展》的主编。他在柏林物理学会很有声望。他的论文正好发表于热力学第一定律建立之后不久，因此很受科学界的注意。

克里尼希的方法跟 D．伯努利和赫拉帕斯没有实质上的差别。他从最简单的完全弹性球假设出发，假设这些弹性球沿三个相互垂直方向均等地以同一速率运动，他写道：“假想有一个匣子，取自绝对弹性的材料， 里面有许多绝对弹性球，如果静止下来，这些小球只占匣子容量的极小一部分。令匣子猛烈摇晃，于是小球都运动起来了。如果匣子重归静止， 小球将维持运动。在小球之间以及小球与器壁间的每次撞击之后，小球的运动方向和速率都要改变。容器中气体的原子就象这些小球一样地行动。

“气体的原子并不是围绕平衡位置振动，而是以恒速沿直线运动， 直到碰上气体的另一个原子或固态（液态）的边界。特别是两个互相不接触的气体原子，它们之间不会产生相互排斥力。”

“与气体的原子相反，即使最平的器壁也要看成是很粗糙的。结果， 每个气体原子的路程必定极不规则，以至于无法计算。”

克里尼希接着提到概率理论，“靠概率理论的定律，我们就可以用完全规则性代替完全不规则性。”不过，他实际上并未用上概率理论。克里尼希根据分子动量的改变推出公式 p=nmc2/V，其中 V 为体积，n

为分子数，m 与 c 为分子的质量和速度。然后，他假设绝对温度相当于mc2，这样就把自己的公式等同于波意耳和盖·吕萨克定律，他研究了重力对气体的作用，证明在容器上下不同的高度应有压强差，这个压强差与温度无关。

克里尼希还粗略地讨论了气体分子速度和比热问题，他指出：氢气要比更重的气体，如氧扩散得更快。他还对气体向真空膨胀温度不变， 膨胀时气体推动活塞后会变冷，受压缩则气体会变热等等现象作出解 释。不过，他没有提到这些方面的实验。

他的工作可以说是早期分子运动论的结束，因为到此为止，分子运动论充其量也只能推证理想气体状态方程，定性解释扩散和比热。要作进一步研究，靠完全弹性球的假设已经满足不了需要，必然需要进一步考虑分子速度的统计分布和分子间的作用力。从这一点来看，克劳修斯和麦克斯韦才是分子运动论真正的奠基人。