我们周围最普通的实物是以气体、液体或固体的状态存在的。观察这些实物并不总是容易的。我们以空气为例。它就在我们的手和眼的近旁，就在我们周围，尽管如此，你还是不能看到它，不能摸到它。那么你怎么还知道它的确存在呢？试着观察！

实验3-1：体验空气的存在

吹一只气球！拿住它，用你的手考察它。随着你把越来越多的空气吹入气球，你的手有什么感觉？为什么气球变得越来越大并且越来越硬？做一次深呼吸！是什么充填你的肺？

气体对封闭它的容器的器壁施加压力。

实验3-2：我们来压缩空气

堵死自行车打气筒或喷水器的出口，压它的活塞。试着压缩一个已经吹胀的气球。说出你的观察结果。

气球可以被压缩，它的体积可以缩小。的确，你想把它压得越小就越困难。

实验3-3：用嗅觉体验

打开一瓶氨水。你马上闻到什么？

实验3-4：用看得见的气体做实验

溴会使你咳嗽，吸入它会伤害你的肺部。绝不要吸入溴蒸气。打开窗户！

滴几滴溴到一个量筒里，然后用一块玻璃板盖住它。黄红色的溴蒸气在量筒中越爬越高。很快溴气就均匀充满整个量筒。

一切气体都自发地膨胀，充满盛它的容器，并且同别的气体混合。

让我们根据气体的膨胀和混合的性质来建立气体的模型。比方说，让我们想象气体是一大群向四面八方不停地飞行的小弹子球。我们想象组成气体的这些小不点儿非常之小，因为我们看不见它们。我们想象它们是球形的，因为这是最简单的形状。（自然你也可以可以把它们想象成小立方体或者小卵石。）这些弹子球必须运动，因为这样才能解释气体的膨胀和混合。

实验3-5：倾倒气体

当我们拿着量筒倾斜地放在另一个玻璃杯上时，溴气就会倒进那个玻璃杯。这样你知道了溴气的密度比空气的密度大。

实验３-４中溴气向上膨胀，实验３-５中溴气向下流动。借助我们的模型能够理解这个表观的矛盾。溴气的弹子球运动着，相互冲撞，彼此推动向上运动。连续的运动--飞行使得尽管有重力，密度比空气大的气体还是能够上升，正像一颗被扔出的弹子一样。

实验3-6：观察膨胀的速率

一块铁挂在一个有空气泵的玻璃钟罩下的一根细金属丝上。通电流熔化金属丝，掉下的铁块砸碎一个盛有溴气的小瓶子。当钟罩下有空气时，溴气将以我们在实验３-４中看到的速度膨胀。但是如果我们抽光钟罩下的空气，那么溴气就会非常快地充满钟罩下的整个空间。

由于空气弹子球和溴气弹子球相互撞击，它们的运动方向不断变化着：弹子球走的是一条曲里拐弯的路径。溴充满空虚的空间要快得多，因为这时溴弹子球遇到空气弹子球的机会少得多。

基于这一经验，我们认为这个实验中弹子球是飞得很快的。在两次碰撞之间弹子球以高速运动。

模型实验3-7：试着解释压力

把一个乒乓球扔到天平的一个秤盘上。再把一些小滚珠撒到秤盘上。最后把一把细沙子慢慢倒到秤盘上。在每种情况下注视天平的指针。

乒乓球碰到秤盘后反跳，它就给秤盘一个冲击。由连续倒下的沙粒造成的小冲击加起来就生成了压力。

把气体想象成大量弹子球的聚集体，这个模型就解释了气体的连续的压力。不过，这大量的弹子球并不把容器完全填实，否则就没法解释气体的可压缩性。从膨胀、混合和压力这几点，你可以画出下面这幅图画：

气体是大量粒子的聚集体，你可以把这些粒子叫做弹子球。这些弹子球很小，数量则非常之多。它们高速运动，相互撞击并且撞击容器壁。它们的无规飞行使它们充满提供给它们的体积。

问题

1.列举你据以考察气体的那些现象。什么模型对气体的基本特性提供了简单的解释？用建造气体模型的过程说明建立模型的步骤。

2.你用弹子球形状的粒子作为气体的模型，这个形状很重要吗？为什么你这样做？气体的哪些性质支持这个模型，哪些反对？

3.有人说："我要用在操场上乱跑的一群孩子做气体的模型。"哪些现象能够用这个模型解释？哪些不能？在哪方面人们可以把气体同一辆拥挤的公共汽车作比较，把后者作为前者的模型？建造你自己的模型以说明你体验过的一种气体性质。

4.在显微镜下考察混有烟尘的空气时，有些烟尘粒子可以被放大到这样的程度，使得我们能够跟踪它们的运动。这是一种随机的、曲里拐弯的运动，慢到人眼可以跟踪。这种现象叫做布朗运动。借助于弹子球模型你怎样为布朗运动建立一个模型？（你能写一个计算机程序来阐明这个模型吗？）