三支一扶公基備考：絕美風景背后的物理小知識

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近日，雪后初晴的張家界武陵源景區，湊齊了“日出+云海+霧凇”的絕美風景套餐。當清晨的第一縷陽光劃破天際時，一座座山峰矗立在云海中，晶瑩剔透，美不勝收。霧凇，俗稱冰花、樹掛等，是低溫時空氣中水汽直接凝華，或過冷霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶沉積物，是非常難得的自然奇觀。下面小編就帶領大家去了解一些與霧凇相關的物理知識。

一、物質三態

固體是物質的一種聚集狀態。與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀、質地比較堅硬。

液體沒有確定的形狀，往往受容器影響。容器是什么形狀，注入液體，液體就呈什么形狀。但它的體積在壓力及溫度不變的環境下，是固定不變的。

氣體是指無形狀有體積的可壓縮和膨脹的流體。

二、三態轉化

(一)固液轉化

1.熔化

(1)概念

指的是物質從固態變成液態的過程。固態→液態，吸熱。

(2)常見現象

冰雪消融變成水、冰激凌變軟、工廠澆鑄車間銅塊變銅水、蠟燭點燃,蠟塊變成蠟水等。

2.凝固

(1)概念

指的是物質從液態變成固態的過程。液態→固態，放熱。

(2)常見現象

雹：夏季，上升氣流很強、很不穩定，小水滴在空氣對流中遇冷凝固成小冰塊，在流動過程中又與小冰晶或小水滴合并形成大冰塊，當氣流無法托住它時，冰塊就會落向地面，這就是雹。

(二)液氣轉化

1.液化

(1)概念

指的是物質從氣態變成液態的過程。氣態→液態，放熱。

(2)常見現象

①醫生給病人檢查口腔時，常將一把帶柄的金屬小鏡子放在酒精燈上烤一烤，然后再放入口腔，是因為防止液化。

②用水壺燒開水，離壺嘴較遠的地方“白氣”比較濃，而靠近壺嘴的地方卻沒有“白氣”。

③生活中，水蒸氣導致的燙傷通常比開水燙傷更嚴重。這是因為，當人的皮膚與100℃的水蒸氣接觸時，水蒸氣首先要液化為100℃的水，同時放出大量的熱，然后100℃的水在降溫過程中還要向皮膚放熱，所以在質量相等的情況下，水蒸氣向皮膚放出的熱量更多，燙傷也更嚴重。

④云：是由浮在空氣中的小水滴和小冰晶等組成。其中，小水滴是空氣中的水蒸氣上升到高空遇冷液化形成的。小水滴不斷液化變大，當上升的氣流無法托住它時，就形成了雨。

⑤露：空氣中的水蒸氣在夜間氣溫降低時液化后凝結在地面、花草、石塊上形成的水珠。

⑥霧：通常，空氣中有較多的浮塵，氣溫降低時，水蒸氣就會液化成小水珠附著在浮塵上并彌漫在空氣中，從而形成霧。

2.汽化

(1)概念

汽化指的是物質從液態變成氣態的過程。液體→汽體，吸熱。

(2)常見現象

①抹上酒精的毛玻璃片，暴露于空氣中，毛玻璃片變干了。(蒸發)

②夏天灑在地上的水一會兒變干了。(蒸發)

③曬在太陽下的濕衣服一會就干了。(蒸發)

④鍋中的沸水，隨著時間的延長，水越來越少。(沸騰)

⑤實驗室里，酒精回收裝置，球形燒瓶里的沸騰的廢酒精越來越少。(沸騰)

(三)固氣轉化

1.升華

(2)概念

指的是物質從固態不經過液態直接轉變成氣態的現象。固態→氣態，吸熱。

(2)常見現象

①冬天,室外濕衣服中的水會結成冰,但冰凍的衣服也會干，這是因為冰經升華成為水蒸氣。

②衣柜里防蟲用的樟腦球，過一段時間就會變小,最后不見了，這是一種升華現象。

2.凝華

指的是物質從氣態不經過液態直接轉變成固態的現象。氣態→固態，放熱。

(2)常見現象

①冬天寒冷的早晨，室外物體上常常掛著一層霜，霜是空氣中的水蒸氣直接凝華而成的小冰粒。

②寒冷的冬天，早晨玻璃上出現冰花，這是室內的水蒸氣，遇到冷玻璃,凝華成固態冰，形成冰花。

③冬天，樹枝上出現“霧凇”，這是凝華現象，空氣中的水蒸氣遇冷直接結成冰。

(四)總結

【試題演練】

自然界中的霜、雪形成、樹枝上的“霧凇”等現象從物態變化來看，屬于：

A. 凝華

B. 升華

C. 融化

D. 液化

【答案】A

【解析】

第一步，本題考查物理化學知識。

第二步，凝華，是指物質跳過液態直接從氣態變為固態的現象。它是物質在溫度和氣壓低于三相點的時候發生的一種物態變化。凝華過程物質要放熱。由此可知，自然界中的霜、雪形成、樹枝上的“霧凇”等現象是從氣態變為固態的現象屬于凝華。

因此，選擇A選項。

【拓展】

B項：升華指物質從固態不經過液態直接變成氣態的相變過程。B項排除。

C項：融化，指冰或者是雪由于溫度或者是太陽光的照射使它化成水。C項排除。

D項：液化是指物質由氣態轉變為液態的過程，氣體液化時要放熱。D項排除。

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