热物理学
物质结构与分子动理论
观察密闭容器中气体分子的无规则热运动，以及分子撞击器壁产生压强的机制。定性验证平均动能与温度成正比 及 。
器材
- 装有随机运动分子点的虚拟密闭容器
- 调节分子特征速度的温度滑块
- 容器内分子数 N 的滑块
- 容器壁与碰撞/压强读数
实验步骤
观察热运动
在中等温度下运行模拟并跟踪一个分子：轨迹呈折线状，每次与其他分子或器壁碰撞后改变方向。每次撞壁都传递动量——这些冲量的平均产生压强。
升高温度
上拉温度滑块观察：分子运动加快，撞壁频率和强度增大。特征速度正比于 ，故平均动能与 T 成正比——符合 。
改变分子数
固定 T 增大 N：单位时间撞壁次数成比例增加，压强按 增大。先预测 V、T 不变时 N 加倍后的压强，再与图示对照。
模拟
实验历史
1738年，丹尼尔·伯努利在《流体动力学》中已由运动粒子的碰撞推导出气体压强——这一思想很快被遗忘。十九世纪，John Herapath（1820）、John James Waterston（1845，论文被拒）和 August Krönig（1856）重建了动理论模型。
克劳修斯1857年给出含平均自由程的严格模型；麦克斯韦（1859–1860）找到速度的统计分布，玻尔兹曼将其推广为动理论方程（1872）。布朗（1827）观察、佩兰（1908）定量测量的布朗运动最终证明了分子的物理实在性。