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雪是凝华还是凝固

雪是凝华还是凝固

2023-12-06 18:23:04 591浏览

很多人都非常喜欢雪,但是现在气温升高很少见到下雪,甚至有些南方人都没有见过雪,因此一部分人对雪的形成原理有些不了解。其实这是一个基础的物理知识,赶快来看看这篇文章来提高丰富自己物理的知识库吧。

雪是凝华还是凝固

雪是大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固而成的,也可说是云中的温度过低,小水滴结成冰晶,落到地面仍然是雪花时,就是下雪了。冰融化时会吸热,所以地面气温会比下雪时低。

什么是凝华

凝华是物质跳过液态直接从气态变为固态的现象。是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化。凝华过程物质要放热。

什么是凝固

凝固是指在温度降低时,物质由液态变为固态的过程,物质凝固时的温度称为凝固点。目前已知的液体几乎都可以在低温时凝固成为固体,氦是唯一的例外,常压下在绝对零度时仍为液体(液态氦),需加压才能凝固为固体。

大多数的物质其凝固点和熔点温度相同。但有些物质的凝固点和熔点会不一样。例如洋菜胶有热迟滞现象:在85°C会熔化,而凝固点在31°C至40°C之间。

凝华和凝固的区别

一、物质变化状态不同

1、凝华物质由气体直接变成固体。

物质跳过液态直接从气态变为固态的现象。是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化。凝华过程物质要放热。

2、凝固物质则是由液体变成固体的。

在温度降低时,物质由液态变为固态的过程,物质凝固时的温度称为凝固点。

二、成因不同

1、凝华

形成凝华的条件比较特殊,一般是要求气体的浓度要到达一定的要求,温度要低于凝点的温度,比如低于0摄氏度的时候的水蒸气等,形成原因一般是急剧降温或者由于升华现象造成。

2、凝固

许多液体在凝固时会结晶,形成晶体的固体。结晶的过程是一阶的热力学相变化,在液态固态共存的期间,系统的平衡温度不变,等于凝固点。结晶主要包括二个现象:成核和晶体生长。

成核是指分子开始聚集形成晶核,在奈米尺度以已定义的周期形式排列,其排列方式决定了晶体结构。晶体生长就是晶体持续的变大,最后到达晶核的临界大小。

三、现象不同

1、凝华

1)用久的电灯泡会从透明变成黑色,是在电灯泡工作时发热,而钨丝受热升华形成的钨蒸气又在灯光泡壁上遇冷凝华成极薄的一层固态钨。

2)冬夜,室内的水蒸气常在窗玻璃上凝华成冰晶;树枝上的“雾凇”;从冰箱里拿出来的冰棍结成了一层“霜”;又如自然界中“霜”的形成等等,都是凝华现象。

3)碘蒸气遇冷后,烧瓶内壁会出现碘微粒。

2、凝固

过冷是指液体低于熔点而没有凝固的现象。

因为匀相核化结晶的活化能,纯液体的结晶一般会在略低于熔点时开始。晶核的形成也表示形成新相和液体之间的相界面,此过程会消耗能量,能量大小依其表面能而定,假如要形成的晶核太小,形成晶核产生的能量无法形成界面,就不会开始成核的现象。

一直要到温度够低,可以产生稳定的晶核,才会开始凝固。若容器的表面有不规则,或是有固体或气体的杂质,已经形成的固体结晶,或是存在成核剂或是振动,就可能会有非匀相核化结晶,其中一些相界面的破坏会释出能量,使得过冷点接近或等于熔点。