扩散现象是否“永不停息”?

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  首先,看两道来自不同教辅资料上的例题。
  例题1:下列有关扩散现象与布朗运动的评说,其中正确的是( )。
  A.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息的运动
  B.扩散现象与布朗运动没有本质的区别
  C.扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
  D.扩散现象与布朗运动都与温度有关
  精析:布朗运动没有终止,而扩散现象有终止。当物质在这一能到达的空间实现了分布均匀,那么扩散现象结束,扩散现象结束不能再反映分子运动是否结束,因此能说明分子永不停息的运动的只有布朗运动,所以A错。扩散是物质分子的迁移,布朗运动是宏观颗粒的运动,是两种完全不同的运动,则B错。两个实验现象说明分子的两个不同侧面的规律,则C正确。两种运动都随温度的升高而加剧,所以都与温度有关,则D正确。故选C、D。
  例题2:关于布朗运动和扩散现象的下列说法正确的是( )。
  A.只有布朗运动能说明分子在做永不停息的无规则运动
  B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动
  C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
  D.布朗运动和扩散现象都是永不停息的
  精析:扩散现象也能说明分子永不停息的运动,所以A错。扩散现象发生时,确是分子在运动,但布朗运动是悬浊液中的悬浮微粒的运动,所以B错。正确选项是C和D。
  同一物理问题有了两种不同的解释,那么扩散现象有没有终止,它能不能说明分子永不停息的运动?
  笔者就此问题先发表一下看法。对扩散现象有两种不同的解释,大概就是从宏观和微观两个不同角度上理解造成的。
  首先,从宏观上来讲。扩散现象既然说是一种“现象”,就应该是看得见,摸得着的。比如当容器中各部分气体的种类不同时,或同一种气体内部各部分的密度不同时,由于分子不停的热运动而相互搀和,各部分气体的成分和密度也都趋向均匀一致,因而引起宏观的扩散现象,最后达到在宏观上表现为各部分的密度均匀的热动平衡状态。这时如果没有外界影响,不再发生宏观变化,扩散现象终止。扩散现象终止了,也就不能说明分子运动是否结束。第一道例题大概就是源于这种解释。再如,将水装在开口的容器中,则水将不断蒸发。但如果把容器密闭,则经过一段时间,蒸发现象将停止,即水蒸气达到饱和状态。这时,如果没有外界影响,就不再发生宏观变化。作一下类比,扩散现象和蒸发现象类似,在宏观上来解释,是有终止的。
  其次,从微观上来解释。扩散现象是永不停息的,原因就是构成系统的分子是不停地运动着的。应当指出,平衡态是指系统的宏观性质不随时间变化。从微观方面看,在平衡态下,组成系统的分子仍在不停的运动着,只是分子运动的平均效果不随时间变化,而这种平均效果的不变在宏观上就表现为系统达到了平衡态。因此,热学中的平衡是动的平衡,通常特别地把这种平衡叫做热动平衡。这样,扩散现象就是永不停息的。这时把“扩散现象”称为“扩散运动”是不是更好一些?
  笔者更趋向于第一种说法,广大同行的观点如何呢?期望得到你们的指点。
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