雾凇的形成是什么物态变化(雾凇是凝华还是凝固)

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近日,雪后初晴的张家界武陵源景区,凑齐了“日出 云海 雾凇”的绝美风景套餐。当清晨的第一缕阳光划破天际时,一座座山峰矗立在云海中,晶莹剔透,美不胜收。雾凇,俗称冰花、树挂等,是低温时空气中水汽直接凝华,或过冷雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶沉积物,是非常难得的自然奇观。下面小编就带领大家去了解一些与雾凇相关的物理知识。


一、物质三态


固体是物质的一种聚集状态。与液体和气体相比固体有比较固定的体积和形状、质地比较坚硬。


液体没有确定的形状,往往受容器影响。容器是什么形状,注入液体,液体就呈什么形状。但它的体积在压力及温度不变的环境下,是固定不变的。


气体是指无形状有体积的可压缩和膨胀的流体。


二、三态转化


(一)固液转化


1.熔化


(1)概念


指的是物质从固态变成液态的过程。固态→液态,吸热。


(2)常见现象


冰雪消融变成水、冰激凌变软、工厂浇铸车间铜块变铜水、蜡烛点燃,蜡块变成蜡水等。


2.凝固


(1)概念


指的是物质从液态变成固态的过程。液态→固态,放热。


(2)常见现象


雹:夏季,上升气流很强、很不稳定,小水滴在空气对流中遇冷凝固成小冰块,在流动过程中又与小冰晶或小水滴合并形成大冰块,当气流无法托住它时,冰块就会落向地面,这就是雹。


(二)液气转化


1.液化


(1)概念


指的是物质从气态变成液态的过程。气态→液态,放热。


(2)常见现象


①医生给病人检查口腔时,常将一把带柄的金属小镜子放在酒精灯上烤一烤,然后再放入口腔,是因为防止液化。


②用水壶烧开水,离壶嘴较远的地方“白气”比较浓,而靠近壶嘴的地方却没有“白气”。


③生活中,水蒸气导致的烫伤通常比开水烫伤更严重。这是因为,当人的皮肤与100℃的水蒸气接触时,水蒸气首先要液化为100℃的水,同时放出大量的热,然后100℃的水在降温过程中还要向皮肤放热,所以在质量相等的情况下,水蒸气向皮肤放出的热量更多,烫伤也更严重。


④云:是由浮在空气中的小水滴和小冰晶等组成。其中,小水滴是空气中的水蒸气上升到高空遇冷液化形成的。小水滴不断液化变大,当上升的气流无法托住它时,就形成了雨。


⑤露:空气中的水蒸气在夜间气温降低时液化后凝结在地面、花草、石块上形成的水珠。


⑥雾:通常,空气中有较多的浮尘,气温降低时,水蒸气就会液化成小水珠附着在浮尘上并弥漫在空气中,从而形成雾。


2.汽化


(1)概念


汽化指的是物质从液态变成气态的过程。液体→汽体,吸热。


(2)常见现象


①抹上酒精的毛玻璃片,暴露于空气中,毛玻璃片变干了。(蒸发)


②夏天洒在地上的水一会儿变干了。(蒸发)


③晒在太阳下的湿衣服一会就干了。(蒸发)


④锅中的沸水,随着时间的延长,水越来越少。(沸腾)


⑤实验室里,酒精回收装置,球形烧瓶里的沸腾的废酒精越来越少。(沸腾)


(三)固气转化


1.升华


(2)概念


指的是物质从固态不经过液态直接转变成气态的现象。固态→气态,吸热。


(2)常见现象


①冬天,室外湿衣服中的水会结成冰,但冰冻的衣服也会干,这是因为冰经升华成为水蒸气。


②衣柜里防虫用的樟脑球,过一段时间就会变小,最后不见了,这是一种升华现象。


2.凝华


指的是物质从气态不经过液态直接转变成固态的现象。气态→固态,放热。


(2)常见现象


①冬天寒冷的早晨,室外物体上常常挂着一层霜,霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒。


②寒冷的冬天,早晨玻璃上出现冰花,这是室内的水蒸气,遇到冷玻璃,凝华成固态冰,形成冰花。


③冬天,树枝上出现“雾凇”,这是凝华现象,空气中的水蒸气遇冷直接结成冰。


(四)总结



雾凇的形成是什么物态变化(雾凇是凝华还是凝固)-第1张图片

【试题演练】


自然界中的霜、雪形成、树枝上的“雾凇”等现象从物态变化来看,属于:


A. 凝华


B. 升华


C. 融化


D. 液化


【答案】A


【解析】


第一步,本题考查物理化学知识。


第二步,凝华,是指物质跳过液态直接从气态变为固态的现象。它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。由此可知,自然界中的霜、雪形成、树枝上的“雾凇”等现象是从气态变为固态的现象属于凝华。


因此,选择A选项。


【拓展】


B项:升华指物质从固态不经过液态直接变成气态的相变过程。B项排除。


C项:融化,指冰或者是雪由于温度或者是太阳光的照射使它化成水。C项排除。


D项:液化是指物质由气态转变为液态的过程,气体液化时要放热。D项排除。


雾凇的形成是什么物态变化(雾凇是凝华还是凝固)-第2张图片

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