运动的能量
运动是一种最能让我们注意到能量的方式。不仅仅只有可见的运动才是能量存在的依据，不可见的运动也同样具有重要的意义。
不可见的运动？这不是开玩笑吧？当然不是。这里所指的不可见的运动是现实世界原子水平上的运动。我们在前一课已经讨论过世间万物都由原子构成，这些原子组合起来形成分子，例如由两个氢原子与一个氧原子相互结合构成的水分子。但这些原子和分子并不是无所事事地留在原地静止不动的。
物质的原子理论表明，分子和原子总保持着持续的运动状态。例如，水分子内的原子就在各自位置上摇摆振动。并且每个分子也会运动，不停地与其他水分子发生碰撞。
在某些情况下，水分子相互间的联系非常紧密，这些水分子运动频率较低，和相邻水分子的位置基本保持不变。但是，它们仍在各自的位置范围内轻微摆动，而不会从一个区域移动到另一个区域。我们把这种状态下的水称为冰。
物质处于固体状态时，例如冰，各分子相互联系非常紧密，相互吸引，不易分开。这就是为什么即使把一块冰放入较大容器中也仍然会保持其形状的原因。固体的这种特性其实回答了在原子结构基本呈真空的情况下，物质仍能保证其可触摸性的原因。当我们向固体施加压力时，由于分子间的相互吸引，分子不易被分开。物理学家（即研究物质、能量与作用力的科学家）
认为分子间的相互吸引力非常大，以至于整个物体对我们有往回推的趋势。
下面将用一种非常生动有趣的方式给你们讲解固体、液体和气体之间的区别。想象一下，有人举办了结婚五十周年的盛大舞会。参加舞会的每一位来宾都和其伴侣一起庆祝他们的结婚五十周年纪念日。
跳第一支舞时，DJ让所有的夫妇都紧挨对方站立，并只占据舞池的一角，还在每个人的背后都系上两根红丝带。这些庆祝结婚五十周年的夫妇以一种正式且传统的姿势相互拥抱着对方，并且每个人的嘴里都叼有两根红丝带，这两根红丝带分别属于站在他们旁边的不同夫妇。这样，每个人都与其配偶亲密相拥，而与其相邻的夫妇则没有那么紧密。
音乐响起，DJ播放了一首慢歌。每对夫妇都随歌起舞，但红丝带使得他们都不得不几乎保持在原位，并且周围人的面孔也没有变化。因此，虽然所有人都在移动，但是整个队伍的形状却没有改变。
曲末，DJ宣布大家刚刚跳的是举办者自创的“固体”舞蹈。也就是说，每个人都代表一个原子，每对夫妇通过跳舞相互拥抱来模拟两个原子紧密联结形成分子。这样，每对夫妇就代表了由两个原子构成的分子，而红丝带则代表了固体状态下各个分子之间的连接方式。
但是来宾向DJ抗议说，他们来参加舞会并不是为了仅仅能在原地轻微地摆动身体。然而，DJ听不懂他们的话，因为他们的嘴里都咬着红丝带。因此，DJ让他们拿出嘴里的红丝带，并允许他们自由移动，且周围的人可以变换。不过，他们仍不能更换拍档。
于是，DJ播放了歌曲《老人河》。像前一首舞曲一样，每一对夫妇都仍然保持相互接触的状态，但不同的是他们可以绕着场地旋转，周围的人也可以变换。当一对夫妇撞到另一对夫妇时，他们会抓住红丝带保持平衡，然后再放开。这样，每对夫妇周围的人就可以不停地更换，然而他们整体上仍能保持成一个团队。如果DJ扩大舞池，他们也能立刻充满新的空间。
曲末，DJ宣布说这支舞曲表现的是举办者自创的“液体”舞蹈。正如液体一样，整个团队可以随意地改变形状。液体和固体的区别在于，液体分子能自由流动，其形状能随着容器形状的改变而改变。与固体分子相比，液体中的分子相互间联系没有那么紧密，并且在空间上也比较自由。
接下来，DJ让来宾解开红丝带，放到一边。这样，那些夫妇就可以尽可能快地绕着整个舞池旋转，但是仍必须保持紧密联系的状态。DJ把晚会现场的餐桌和椅子全部移走之后，播放了一首摇滚乐歌曲，各对夫妇发生碰撞时，相互弹开，继续随着音乐摇摆身体。知道他们跳的是哪种舞蹈了吗？对，“气体”舞蹈。正如气体一样，他们可以充满容器内的全部空间，并且作为一个整体，他们还能呈现出任何容器的形状。
上了年纪的夫妇要求休息一会儿，那我们就暂且离开舞会现场吧。趁着他们休息的空当，希望你们能理解DJ通过舞蹈的变化模拟了从固体到液体再到气体的不同状态。舞会上，舞蹈形式发生变化是由于DJ给出不同的指示。而在现实世界中，物体状态的变化是由于提供了更多的能量，使分子变得越来越活跃，相互之间的联系就越来越不紧密。现实生活中，我们利用“融化”“蒸发”等词语形容分子级别的变化所导致的我们肉眼能看见的现象。
在科学课上，我们用“物理变化”来描述融化、凝固、蒸发和凝华等现象。给系统提供能量时，系统温度升高，这时就会发生融化或者蒸发；而系统释放能量时，系统温度降低，这时就会发生凝华或凝固。
下面是一条重要的定理：
热量=分子和原子所具有的动能
给任何一种物质提供能量时，物质分子的运动都会加快；而任何一种物质释放能量时，分子的运动都会减慢。因此，如果发现分子运动减慢，我们就知道此物质的热能减少了。相反，如果发现分子的运动开始加快，我们就知道物质的能量增加了。
静一静！看！晚会现场发来一条新闻。
