升华吸热和凝华放热

升华是由固态直接变成气态的物理过程，凝华是由气态直接变成固态的物理过程.升华和凝华都是不经过液态而直接转化的.通过前面的几种物态变化的学习我们已经知道： 在物态变化的过程中总伴随着能量的变化，也就是吸热或放热.同样升华过程需要吸热，凝华过程需要放热.

家中衣柜里的樟脑丸过一段时间就神秘失踪了，明明存在的樟脑丸跑到哪里去了呢？虽然看不见樟脑丸，却可以闻到樟脑丸的味道，说明它升华为气体扩散到空气中，而这种气味就是蛀虫的克星.演出时舞台上制造的烟雾缭绕的氛围，就是利用干冰升华时吸热使周围空气中的水蒸气温度降低，液化成小水滴悬浮在空气中形成的效果.在严重干旱的时候还可以利用干冰实现“人工降雨”.人工降雨一般是用飞机在适当的云层中撒布干冰，靠干冰的升华吸收大量的热，高空中的水蒸气急速遇冷凝华成冰晶，使云中的冰晶增多，冰晶在下落时遇暖气流熔化成小雨滴，从而形成降雨.

典型例题

例1 下列属于凝华现象的是（）.

A. 火炉旁的冰块一会儿不见了

B. 我国北方寒冷的冬天地上经常出现一层白色的霜

C. 大堆纸燃烧后留下的少许纸灰

D. 冬天湿衣服结冰后变干了

分析 凝华是物质由气态直接变成固态的物理过程，直接的含义是不经过液态，同时还要注意的是初始态是气态，终态是固态，而且变化是同一种物质之间状态的改变.选项A中冰是由固态变成气态，所以肯定不是凝华现象；选项B中白色的霜为固态的冰，那么初态只能是由空气中的水蒸气；选项C不属于物态变化；选项D湿衣服强调的是液态的水变成了气体，是汽化现象.

解答 选B

例2 请你仔细观察新的灯泡（或者日光灯灯管）和使用一段时间后的灯泡相比，灯泡的亮度是否有变化？为什么？

分析 升华和凝华是互为相反的物态变化过程，有时是同时进行的.其特点是没有中间变成液态的过程.使用一段时间后的灯泡玻璃上会出现黑的斑斑点点，并随着使用时间的增加而变多，这些斑点实际上就是固态的钨.

解答 灯泡在使用过程中温度非常高，使得钨丝缓慢升华，当钨蒸气遇到温度相对比较低的外壳玻璃泡时凝华，形成固态小颗粒附着在玻璃泡上，使亮度变暗.

例3 为什么“下雪不冷，化雪冷？”

分析 所谓的“冷”与“不冷”是强调人对于环境冷热程度的感觉，应该从温度相对较高和较低方面进行考虑.而物态变化总伴随着吸收和放出热量，显然会导致气温的变化.

解答 下雪主要是空气中的水蒸气直接凝华而成的，而凝华要放出大量的热，导致环境温度的相对比较高，因而感到“不冷”，而化雪时固态的雪熔化时需要从周围环境吸收大量的热，导致环境温度相对要低一些，因而感到比较“冷”.

例4 据《北京晚报》报道： 2001年5月，阴天，气温约为-15℃，在新疆罗布沙漠的沙丘上覆盖着约5~10cm的积雪，然而过了约20min，雪不见了，而脚下却是干爽的沙地，这一现象令在场的科学考察队员瞠目，请你用学过的知识解释雪为什么不见了？

分析 积雪消失只有两种可能： 熔化或升华.由题意气温为-15℃且沙地干爽，可排除熔化的可能.

解答 发生了升华现象 沙漠地区干燥，气温在零下15℃且沙地干爽，气温突然升高，积雪直接升华成水蒸气.

例5 阅读短文回答问题：

有霜的季节，农作物常被冻坏，这就是人们常说的遭受霜冻.实际上，农作物不是因为霜而受冻的，0℃以下的低气温才是真正的凶手.当空气干燥时，即使温度降到-20~-10℃，也不会出现霜，但此时农作物早被冻坏了.农民们称这种情况为“黑霜”.

（1） 霜是由_________直接变为小冰晶形成的，对应的物态变化名称是_________.

（2） 请你根据短文，对“霜”形成的条件提出猜想，并在短文中划出支持猜想的句子.猜想： 霜的形成条件是___________.

（3） 某同学为验证上述猜想，做了如下实验：

从冰箱取出一些-10℃的冰块，放在不锈钢杯子里，一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶（即霜）.

你认为该实验能否验证上述猜想，请简要陈述理由.

分析 霜是由水蒸气形成的，因此形成霜的必备条件是空气中要有水蒸气.由于南方空气潮湿，“只要气温下降到0℃以下就会形成霜”这种思维定势造成的思维障碍，同学们不容易想到这一条件.但只要认真审题，也不难看出当空气干燥时，即使气温在0℃以下也不会形成霜的含义了.

解答 （1） 水蒸气 凝华 （2） 当空气干燥时，即使温度降到-20~-10℃，也不会出现霜空气潮湿 气温在0℃以下 （3） 不能.因为没有进行空气干燥与潮湿的对比实验，不能证明在空气干燥时，是否会形成霜.

例6 阅读短文，完成文后问题.

大厅里的雪花

1779年，一个寒冷的夜晚，俄国首都彼得堡市中心的一个大厅里灯火辉煌，6000支燃烧的巨型蜡烛，把大厅里的舞会烘托得热气腾腾.在悠扬的乐曲声中，夫人、小姐、名流雅士拥满大厅，翩翩起舞，有的人还在冒着汗水.正在大家跳得如痴如狂的时候，一位小姐突然晕倒，旁边的人不知所措.有人喊道“快打开窗户.”打开窗户后，刺骨的寒风涌入大厅，突然出现了奇怪的现象： 大厅里竟然飘起了雪花，纷纷扬扬落在人们的头发和衣服上.在场的人无不目瞪口呆.这时一位先生将这位小姐搀扶到窗户口，并把发生的现象向大家作了科学解释.

（1） 大厅里出现飘雪花的原因_____________________________

（2） 舞会上小姐晕倒的原因是_______________________________

（3） 通过此文，你对物理与生活、物理与社会的认识是什么？

分析 俄国的特点在地球的北部属于北温带和北寒带地理环境，冬天的气温非常低，题目中有多处提示，根据提供的场景，雪花的成因是容易回答的.

解答 （1） 寒冷和寒风说明当时的环境温度极其的低.因此大厅里的雪花是由于室内温度比较高的水蒸气凝华形成的.（2） 晕倒的原因是缺少氧气.（3） 物理与生活、物理与社会是紧密地联系在一起的.我们要通过对物理知识的学习和掌握，努力解决生产和生活中的有关实际问题.用知识为我们的生活和生产服务.

综上所述，同学们要学习物理，扩大自己的知识面，丰富自己的生活阅历和感受，要善于用自己所学的知识，解释自然现象和解决生活、生产中的有关问题，学以致用才能真正地学好物理.