升华吸热还是放热 蒸发吸热还是放热


一、升华与凝华的定义及现象

升华是指物质从固态直接变为气态的过程。例如,樟脑球随着时间的推移会变小,这就是升华的典型现象。凝华则是升华的逆过程,即从气态直接变为固态。这两种物态变化在自然界和日常生活中都随处可见。

图1展示了升华与凝华的示意图。

二、生活中的升华现象举例

(1)当加热碘时,我们可以观察到紫红色的碘蒸气出现,这就是碘的升华现象。

(2)在衣柜中防虫用的樟脑片,会因升华作用而慢慢变小,最终不见。

(3)冬天,湿衣服放在户外虽然会结冰,但最终也会因升华作用而变干。

(4)白炽灯使用久了,灯内的钨丝会因升华作用而变细。

三、凝华现象及其在自然与生活中的表现

霜、雪的形成以及冬天树上的“雾凇”,都是水蒸气遇冷凝华而成的。当外界温度极低时,我们还能在窗户看到“冰花”,这也是凝华现象的体现。

图2和图3展示了凝华现象的示意图。

四、水循环与物态变化

在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成水蒸气,进入大气。水蒸气遇冷后又凝聚成水,在重力的作用下以降水的形式回到地面,这个循环过程维持了地球上的水分平衡。

五、其他物理现象及解释

(1)北京冬奥会开幕式上的古诗词与物态变化:霜的形成是凝华现象,雪的形成则是凝华过程。这些自然现象的呈现,为古诗词增添了浪漫色彩。

(2)大型舞台表演中用干冰制造白雾:这是干冰升华吸热,使气温降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴的现象。

(3)自然界的水的物态变化:地面上江、河、湖、海中的水在太阳的照射下不断汽化成水蒸气;水蒸气遇到冷的空气后液化成小水滴或凝华成小冰晶;小冰晶熔化成水与原来的小水滴一同下落,形成雨水。

六、其他物理现象的解释与建议

(1)“海浩”现象是水蒸气遇冷迅速凝结为冰晶的现象,而“平流蒸发雾”则是水蒸气遇冷液化为小液滴的现象。

(2)雾实际上是微小液滴的小水珠。当太阳出来时,雾气会逐渐散去,即汽化过程,这一过程需要吸收热量。

(3)物理课上自制的温度计原理是基于液体的热胀冷缩。但在低温环境下,尤其是低于水的凝固点时,水会凝固成冰,导致温度计无法正常工作。建议选择凝固点更低的液体(如煤油)来制作温度计。