平均碰撞频率的概念

在室温下，气体分子平均速度高达每秒几百米。这样看来，气体中的一切过程好象都应在一瞬间完成。但实际情况并非如此。气体的混合(扩散过程)进行得相当缓慢，气体的温度趋于均匀(热传导过程)也需要一定的时间。原来，在分子由一处移至另一处的过程中，它要不断地与其它分子碰撞，这就使分子沿着迂回曲折的路线前进。气体的扩散、热传导过程等进行的快慢都取决于分子相互碰撞的频繁程度。

对于理想气体，除了碰撞的瞬间外，分子之间的相互作用可以忽略不计。除了与其它分子发生碰撞外，分子所作的是一种自由运动(不考虑其它外力的作用)。所以分子的运动轨迹为一折线，每个转折点表示该分子与其它分子发生一次碰撞。

一般来说，一个分子在任意两次连续的碰撞之间自由运动的时间间隔并不相同，所经过的自由路程的长短也不一样。我们不可能也没有必要一个个地求出这些时间和距离。在研究气体性质时，我们所感兴趣的是在单位时间里一个分子平均与其它分子碰撞的次数以及在相邻的两次碰撞之间一个分子自由运动的平均路程。前者叫做分子的平均碰撞次数或平均碰撞频率，以Z表示，后者叫做分子的平均自由程，用λ表示。