物質是由分子或原子組成的，無論物質的狀態是固態、液態或氣態，它們的分子或原子都會受熱進行無規律的運動，這種運動常稱為熱運動。溫度可以反映出分子或原子熱運動的激烈程度。物質吸收熱量溫度升高時，熱運動變得更激烈，振動的平均速率較大，平均動能亦較大；物質釋放熱量溫度降低時，熱運動變得較趨緩，振動的平均速率較小，平均動能亦較小。下圖為：水分子的熱運動與溫度成正比示意圖。
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