2024-02-03 15:07:27 文章来源：未知
2024公安招警备考之绝美风景背后的物理小知识
备考之绝美风景背后的物理小知识
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
| 汽化 | 液态变气态，吸热 | 沸腾，如烧水等 |
| 液化 | 气态变液态，放热 | 压缩，如液化气等 |
| 熔化 | 固态变液态，吸热 | 如冰融化成水等 |
| 凝固 | 液态变固态，放热 | 如池塘结冰等 |
| 升华 | 固态变气态，吸热 | 易升华的物质有：碘、冰、干冰、樟脑、钨等 |
| 凝华 | 气态变固态，放热 | 窗花等 |
【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。
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