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升华:灯泡钨丝变细,干冰升华,卫生球变小,冰冻的衣服变干,碘遇热变碘蒸气等等由固体直接变成气体的物理现象
凝华:霜,冬天玻璃窗内侧的窗花,针形六角形的雪,雾淞等等
物理概念中“升华”就是固体变成气体，现象有碘的加热、人工将雨用固态二氧化碳升华吸热等，“凝华”就是气体变成固体，早晨起来看到的霜。

纯物质的升华和凝华条件

自然界中的纯物质都可以有固、液、气三种聚集态存在，并在一个确定的温度和相应的压强下，固、液、气三种聚集态处于平衡共存的唯一状态——三相点。必须指出，这里只讨论纯物质的固、液、气三相平衡共存的三相点。由于氦没有固、液、气三相平衡共存的三相点，所以要把它除外。不同纯物质三相点的温度和相应的压强数值是各不相同的。但是，纯物质的升华和凝华所要求的条件却是相似的。纯物质的升华和凝华条件是：纯物质蒸气的温度和压强必须在该物质的三相点温度和压强以下。如果某种固态纯物质的蒸气压低于它的三相点压强，当温度升高时，该固态物质将直接升华为气态。反之，如果某种气态纯物质的压强低于它的三相点压强。当温度降低到它的三相点温度以下时，该气态物质将直接凝华为固态。

动画演示（右下方那个点）

谈谈升华和凝华的条件

物质由固态直接转变成气态的过程称为升华，由气态直接转变成固态的过程称为凝华。它们属于热现象的物态变比，是人们生产和生活中常见的热现象。现行初中物理教材第一册的第三章“热现象”，讲到了升华和凝华。教材中列举了人们观察到的几个现象：冬天冰冻的衣服会变干；冬天寒冷的早晨，室外物体上结霜；放在衣箱中的卫生球会逐渐变小、以致消失等。然后，通过分析和推断讲述了升华和凝华。作为一个教师，要能正确理解所列举的例子，掌握物质升华和凝华的条件是必须的。应当指出，我们这里所研究的物质是纯物质（单质或化合物），即只含一种化学成分的物质，而且物质的固态必须是晶态。

下面先以H2O为例，阐明它的升华和凝华条件。

H2O的升华和凝华条件

我们知道，从宏观看，升华是物质由固态直接转变为气态的过程。从微观看，如果将固态物质放在密闭容器内，升华时，固体表面的动能较大的分子克服邻近分子之间的结合力逸出固体表面，直接变为蒸气分子；另一方面，蒸气分子由于无规则运动而靠近固体表面时，又可能被固体表面分子吸引而回到固体中。开始时，由固体表面逸出的分子数多于同时间内返回固体表面的分子数。随着升华过程的进行，容器里蒸气密度不断增加，返回固体的分子数也不断增加。直到单位时间内逸出固体表面的分子数的平均值等于单位时间内返回固体表面的分子数的平均值时，密闭容器内的蒸气与固体达到了动态平衡，固气两相达到平衡时的蒸气称为饱和蒸气，它的压强称为饱和蒸气压。实验指出，固体的饱和蒸气压随温度的升高而增加。我们以温度T为横坐标轴，饱和蒸气压P为纵坐标轴，用p－T图中一条曲线表示饱和蒸气压与温度的关系。图1中曲线OS表示冰的饱和蒸气压与温度的关系，称为升华曲线。曲线上各点表示冰气两相平衡共存的状态。OS线的左方是冰单独存在的区域，右方是蒸气单独存在的区域。

附图是H2O的三相图。它是由三条线（汽化曲线OK、熔解曲线OL、升华曲线OS），三个区（冰、水、汽）和一个点（三相点O）组成。三条线的交点称为三相点，它是在没有空气的密闭容器内纯冰、纯水、纯水蒸气三相平衡共存的状态，对应于确定的温度T3=273.16开和确定的饱和蒸气压p3=0.0006兆帕。这组温度和压强是实现三相平衡共存的条件，不能变动；改变条件中任一个，三相共存立即破坏。

我们还可以通过实验来说明冰与水、蒸气之间的转变。将温度在273.15开以下的碎冰放入有活塞的玻璃容器中，活塞连同所加重物以恒定压强作用在冰面上，然后对冰缓缓加热，使冰经历等压加热过程。实验指出，如果活塞及重物作用在冰面上的压强大于0.0006兆帕，则加热过程中，冰的温度上升，达到一定温度时冰开始熔解成水，发生固液相变。如果活塞及重物作用在冰面上的压强小于0.0006兆帕，则加热过程中，冰将直接变成蒸气而不经过液态水的阶段，这就是冰的升华过程。

根据附图和上述实验，我们总结冰升华和水蒸气凝华的条件是：H2O蒸气的温度和压强必须在H2O的三相点温度T3=273.16开和压强p3=0.0006兆帕以下。因此，升华或凝华过程中冰气两相平衡共存的温度与压强完全由升华曲线OS上的点来表示。

现行初中物理教材对冰升华和水蒸气凝华的叙述是：“冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但冰冻的衣服也会干，也是因为冰升华为水蒸气。冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，这是空气中水蒸气直接凝华而成的小冰粒”。显然，这里所述冰的升华和水蒸气的凝华是在地面上的空气中进行的。那么，前面总结的冰升华和水蒸气凝华的条件在这种情况下是怎样实现的呢？

空气是由不同性质的气体组成的混合气体。按质量百分比来说，空气中含有76%的氮、23%的氧和少量的二氧化碳、水蒸气以及其他气体等。空气的总压强等于组成空气的各种气体的分压强之和。这就是道尔顿分压定律。所谓某种气体的分压强，是指这种气体在与混合气体同体积、同温度的情况下单独存在时所产生的压强。即是说，混合气体中各种气体的分压强与其他气体无关。

空气中的水蒸气主要是由海、江、湖、河、潮湿土壤以及植物表面等水分蒸发而来的。在寒冷的冬天，虽然空气的总压强是1大气压。如果空气中水蒸气的分压强低于H2O的三相点压强0.0006兆帕。在凌晨的空气温度降到273.15开以下时，空气中的水蒸气便在地面的物体上直接凝华为小冰粒，称为结霜。如果空气中水蒸气的分压强低于0.0006兆帕，温度在273.15开以下的冰，当其从外界吸热，温度升高时，冰将直接升华变为蒸气。在这样的条件下，冬天晾在室外已结了冰的衣服也会干，就是因为冰升华为蒸气的缘故。

总的说来，在地面上的空气中实现冰升华和水蒸气凝华的条件与前面总结的条件是一致的，只需将前述条件中“H2O蒸气的压强”明确为“空气中水蒸气的分压强”。

在H2O的升华和凝华条件的基础上，我们进一步阐明纯物质的升华和凝华条件。

纯物质的升华和凝华条件

自然界中的纯物质都可以有固、液、气三种聚集态存在，并在一个确定的温度和相应的压强下，固、液、气三种聚集态处于平衡共存的唯一状态——三相点。必须指出，这里只讨论纯物质的固、液、气三相平衡共存的三相点。由于氦没有固、液、气三相平衡共存的三相点，所以要把它除外。不同纯物质三相点的温度和相应的压强数值是各不相同的。但是，纯物质的升华和凝华所要求的条件却是相似的。纯物质的升华和凝华条件是：纯物质蒸气的温度和压强必须在该物质的三相点温度和压强以下。如果某种固态纯物质的蒸气压低于它的三相点压强，当温度升高时，该固态物质将直接升华为气态。反之，如果某种气态纯物质的压强低于它的三相点压强。当温度降低到它的三相点温度以下时，该气态物质将直接凝华为固态。

如果纯物质的升华和凝华是在地面上的空气中进行。只需将上述条件中“纯物质蒸气的压强”明确为“空气中该物质蒸气的分压强”。例如；卫生球是由萘（C10H8）制成的，其三相点的温度约为353.65开、相应的压强为0.0009兆帕；碘的三相点温度为387.15开、相应的压强为0.012兆帕。它们的升华和凝华在常温下、地面上的空气中都容易观察到，所以初中教材叙述了卫生球的升华现象以及固态碘的升华和碘蒸气的凝华实验。

固态物质在升华时，粒子直接由点阵结构转变为蒸气分子，一方面要克服固态粒子之间的结合力作功，另一方面因体积膨胀还要克服外界的压强作功，所以物质升华时需要吸收大量的热。1千克固态物质在升华时，全部转变为同温度的气态所吸收的热量称为升华热。例如，二氧化碳的三相点温度为216.55开、相应的压强为0.5176兆帕（或5.11大气压）。由于二氧化碳的三相点压强很高，所以在1大气压下，它只能以固态或气态存在。在1大气压下，对敞开在空气中的固态二氧化碳加热，它就会升华为气态，因而称固态二氧化碳为“干冰”。在1大气压下，固态二氧化碳升华温度为194.65开（或-78.5℃），升华热为573千焦/千克。由于干冰的升华热很大，利用干冰升华吸热可以获得较满意的低温效果，所以在食品工业或运输上常用干冰作食品冷却剂。

http://www.baidu.com/q=%C9%FD%BB%AA%BA%CD%C4%FD%BB%AA&off=4&f=0&url=http://218.27.88.182/zx/67/yinlihua/images/Kewaiziliao/re/shenghuaheninghua.ppt

http://www.baidu.com/q=%C9%FD%BB%AA%BA%CD%C4%FD%BB%AA&off=5&f=0&url=http://www.qd31.qdedu.net/ischool/study/COD/COD/admin_2004-11-227_53_07/shenghuaninghua.doc

物质由固态直接转变成气态的过程称为升华，由气态直接转变成固态的过程称为凝华。它们属于热现象的物态变比，是人们生产和生活中常见的热现象。现行初中物理教材第一册的第三章“热现象”，讲到了升华和凝华。教材中列举了人们观察到的几个现象：冬天冰冻的衣服会变干；冬天寒冷的早晨，室外物体上结霜；放在衣箱中的卫生球会逐渐变小、以致消失等。然后，通过分析和推断讲述了升华和凝华。作为一个教师，要能正确理解所列举的例子，掌握物质升华和凝华的条件是必须的。应当指出，我们这里所研究的物质是纯物质（单质或化合物），即只含一种化学成分的物质，而且物质的固态必须是晶态。

下面先以H2O为例，阐明它的升华和凝华条件。

H2O的升华和凝华条件

我们知道，从宏观看，升华是物质由固态直接转变为气态的过程。从微观看，如果将固态物质放在密闭容器内，升华时，固体表面的动能较大的分子克服邻近分子之间的结合力逸出固体表面，直接变为蒸气分子；另一方面，蒸气分子由于无规则运动而靠近固体表面时，又可能被固体表面分子吸引而回到固体中。开始时，由固体表面逸出的分子数多于同时间内返回固体表面的分子数。随着升华过程的进行，容器里蒸气密度不断增加，返回固体的分子数也不断增加。直到单位时间内逸出固体表面的分子数的平均值等于单位时间内返回固体表面的分子数的平均值时，密闭容器内的蒸气与固体达到了动态平衡，固气两相达到平衡时的蒸气称为饱和蒸气，它的压强称为饱和蒸气压。实验指出，固体的饱和蒸气压随温度的升高而增加。我们以温度T为横坐标轴，饱和蒸气压P为纵坐标轴，用p－T图中一条曲线表示饱和蒸气压与温度的关系。图1中曲线OS表示冰的饱和蒸气压与温度的关系，称为升华曲线。曲线上各点表示冰气两相平衡共存的状态。OS线的左方是冰单独存在的区域，右方是蒸气单独存在的区域。

附图是H2O的三相图。它是由三条线（汽化曲线OK、熔解曲线OL、升华曲线OS），三个区（冰、水、汽）和一个点（三相点O）组成。三条线的交点称为三相点，它是在没有空气的密闭容器内纯冰、纯水、纯水蒸气三相平衡共存的状态，对应于确定的温度T3=273.16开和确定的饱和蒸气压p3=0.0006兆帕。这组温度和压强是实现三相平衡共存的条件，不能变动；改变条件中任一个，三相共存立即破坏。

我们还可以通过实验来说明冰与水、蒸气之间的转变。将温度在273.15开以下的碎冰放入有活塞的玻璃容器中，活塞连同所加重物以恒定压强作用在冰面上，然后对冰缓缓加热，使冰经历等压加热过程。实验指出，如果活塞及重物作用在冰面上的压强大于0.0006兆帕，则加热过程中，冰的温度上升，达到一定温度时冰开始熔解成水，发生固液相变。如果活塞及重物作用在冰面上的压强小于0.0006兆帕，则加热过程中，冰将直接变成蒸气而不经过液态水的阶段，这就是冰的升华过程。

根据附图和上述实验，我们总结冰升华和水蒸气凝华的条件是：H2O蒸气的温度和压强必须在H2O的三相点温度T3=273.16开和压强p3=0.0006兆帕以下。因此，升华或凝华过程中冰气两相平衡共存的温度与压强完全由升华曲线OS上的点来表示。

现行初中物理教材对冰升华和水蒸气凝华的叙述是：“冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但冰冻的衣服也会干，也是因为冰升华为水蒸气。冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，这是空气中水蒸气直接凝华而成的小冰粒”。显然，这里所述冰的升华和水蒸气的凝华是在地面上的空气中进行的。那么，前面总结的冰升华和水蒸气凝华的条件在这种情况下是怎样实现的呢？

空气是由不同性质的气体组成的混合气体。按质量百分比来说，空气中含有76%的氮、23%的氧和少量的二氧化碳、水蒸气以及其他气体等。空气的总压强等于组成空气的各种气体的分压强之和。这就是道尔顿分压定律。所谓某种气体的分压强，是指这种气体在与混合气体同体积、同温度的情况下单独存在时所产生的压强。即是说，混合气体中各种气体的分压强与其他气体无关。

空气中的水蒸气主要是由海、江、湖、河、潮湿土壤以及植物表面等水分蒸发而来的。在寒冷的冬天，虽然空气的总压强是1大气压。如果空气中水蒸气的分压强低于H2O的三相点压强0.0006兆帕。在凌晨的空气温度降到273.15开以下时，空气中的水蒸气便在地面的物体上直接凝华为小冰粒，称为结霜。如果空气中水蒸气的分压强低于0.0006兆帕，温度在273.15开以下的冰，当其从外界吸热，温度升高时，冰将直接升华变为蒸气。在这样的条件下，冬天晾在室外已结了冰的衣服也会干，就是因为冰升华为蒸气的缘故。

总的说来，在地面上的空气中实现冰升华和水蒸气凝华的条件与前面总结的条件是一致的，只需将前述条件中“H2O蒸气的压强”明确为“空气中水蒸气的分压强”。

在H2O的升华和凝华条件的基础上，我们进一步阐明纯物质的升华和凝华条件。

纯物质的升华和凝华条件

自然界中的纯物质都可以有固、液、气三种聚集态存在，并在一个确定的温度和相应的压强下，固、液、气三种聚集态处于平衡共存的唯一状态——三相点。必须指出，这里只讨论纯物质的固、液、气三相平衡共存的三相点。由于氦没有固、液、气三相平衡共存的三相点，所以要把它除外。不同纯物质三相点的温度和相应的压强数值是各不相同的。但是，纯物质的升华和凝华所要求的条件却是相似的。纯物质的升华和凝华条件是：纯物质蒸气的温度和压强必须在该物质的三相点温度和压强以下。如果某种固态纯物质的蒸气压低于它的三相点压强，当温度升高时，该固态物质将直接升华为气态。反之，如果某种气态纯物质的压强低于它的三相点压强。当温度降低到它的三相点温度以下时，该气态物质将直接凝华为固态。

如果纯物质的升华和凝华是在地面上的空气中进行。只需将上述条件中“纯物质蒸气的压强”明确为“空气中该物质蒸气的分压强”。例如；卫生球是由萘（C10H8）制成的，其三相点的温度约为353.65开、相应的压强为0.0009兆帕；碘的三相点温度为387.15开、相应的压强为0.012兆帕。它们的升华和凝华在常温下、地面上的空气中都容易观察到，所以初中教材叙述了卫生球的升华现象以及固态碘的升华和碘蒸气的凝华实验。

固态物质在升华时，粒子直接由点阵结构转变为蒸气分子，一方面要克服固态粒子之间的结合力作功，另一方面因体积膨胀还要克服外界的压强作功，所以物质升华时需要吸收大量的热。1千克固态物质在升华时，全部转变为同温度的气态所吸收的热量称为升华热。例如，二氧化碳的三相点温度为216.55开、相应的压强为0.5176兆帕（或5.11大气压）。由于二氧化碳的三相点压强很高，所以在1大气压下，它只能以固态或气态存在。在1大气压下，对敞开在空气中的固态二氧化碳加热，它就会升华为气态，因而称固态二氧化碳为“干冰”。在1大气压下，固态二氧化碳升华温度为194.65开（或-78.5℃），升华热为573千焦/千克。由于干冰的升华热很大，利用干冰升华吸热可以获得较满意的低温效果，所以在食品工业或运输上常用干冰作食品冷却剂。

物质由固态直接转变成气态的过程称为升华，由气态直接转变成固态的过程称为凝华。它们属于热现象的物态变比，是人们生产和生活中常见的热现象。现行初中物理教材第一册的第三章“热现象”，讲到了升华和凝华。教材中列举了人们观察到的几个现象：冬天冰冻的衣服会变干；冬天寒冷的早晨，室外物体上结霜；放在衣箱中的卫生球会逐渐变小、以致消失等。然后，通过分析和推断讲述了升华和凝华。作为一个教师，要能正确理解所列举的例子，掌握物质升华和凝华的条件是必须的。应当指出，我们这里所研究的物质是纯物质（单质或化合物），即只含一种化学成分的物质，而且物质的固态必须是晶态。

下面先以H2O为例，阐明它的升华和凝华条件。

H2O的升华和凝华条件

我们知道，从宏观看，升华是物质由固态直接转变为气态的过程。从微观看，如果将固态物质放在密闭容器内，升华时，固体表面的动能较大的分子克服邻近分子之间的结合力逸出固体表面，直接变为蒸气分子；另一方面，蒸气分子由于无规则运动而靠近固体表面时，又可能被固体表面分子吸引而回到固体中。开始时，由固体表面逸出的分子数多于同时间内返回固体表面的分子数。随着升华过程的进行，容器里蒸气密度不断增加，返回固体的分子数也不断增加。直到单位时间内逸出固体表面的分子数的平均值等于单位时间内返回固体表面的分子数的平均值时，密闭容器内的蒸气与固体达到了动态平衡，固气两相达到平衡时的蒸气称为饱和蒸气，它的压强称为饱和蒸气压。实验指出，固体的饱和蒸气压随温度的升高而增加。我们以温度T为横坐标轴，饱和蒸气压P为纵坐标轴，用p－T图中一条曲线表示饱和蒸气压与温度的关系。图1中曲线OS表示冰的饱和蒸气压与温度的关系，称为升华曲线。曲线上各点表示冰气两相平衡共存的状态。OS线的左方是冰单独存在的区域，右方是蒸气单独存在的区域。

附图是H2O的三相图。它是由三条线（汽化曲线OK、熔解曲线OL、升华曲线OS），三个区（冰、水、汽）和一个点（三相点O）组成。三条线的交点称为三相点，它是在没有空气的密闭容器内纯冰、纯水、纯水蒸气三相平衡共存的状态，对应于确定的温度T3=273.16开和确定的饱和蒸气压p3=0.0006兆帕。这组温度和压强是实现三相平衡共存的条件，不能变动；改变条件中任一个，三相共存立即破坏。

我们还可以通过实验来说明冰与水、蒸气之间的转变。将温度在273.15开以下的碎冰放入有活塞的玻璃容器中，活塞连同所加重物以恒定压强作用在冰面上，然后对冰缓缓加热，使冰经历等压加热过程。实验指出，如果活塞及重物作用在冰面上的压强大于0.0006兆帕，则加热过程中，冰的温度上升，达到一定温度时冰开始熔解成水，发生固液相变。如果活塞及重物作用在冰面上的压强小于0.0006兆帕，则加热过程中，冰将直接变成蒸气而不经过液态水的阶段，这就是冰的升华过程。

根据附图和上述实验，我们总结冰升华和水蒸气凝华的条件是：H2O蒸气的温度和压强必须在H2O的三相点温度T3=273.16开和压强p3=0.0006兆帕以下。因此，升华或凝华过程中冰气两相平衡共存的温度与压强完全由升华曲线OS上的点来表示。

现行初中物理教材对冰升华和水蒸气凝华的叙述是：“冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但冰冻的衣服也会干，也是因为冰升华为水蒸气。冬天寒冷的早晨，室外物体上常常挂着一层霜，这是空气中水蒸气直接凝华而成的小冰粒”。显然，这里所述冰的升华和水蒸气的凝华是在地面上的空气中进行的。那么，前面总结的冰升华和水蒸气凝华的条件在这种情况下是怎样实现的呢？

空气是由不同性质的气体组成的混合气体。按质量百分比来说，空气中含有76%的氮、23%的氧和少量的二氧化碳、水蒸气以及其他气体等。空气的总压强等于组成空气的各种气体的分压强之和。这就是道尔顿分压定律。所谓某种气体的分压强，是指这种气体在与混合气体同体积、同温度的情况下单独存在时所产生的压强。即是说，混合气体中各种气体的分压强与其他气体无关。

空气中的水蒸气主要是由海、江、湖、河、潮湿土壤以及植物表面等水分蒸发而来的。在寒冷的冬天，虽然空气的总压强是1大气压。如果空气中水蒸气的分压强低于H2O的三相点压强0.0006兆帕。在凌晨的空气温度降到273.15开以下时，空气中的水蒸气便在地面的物体上直接凝华为小冰粒，称为结霜。如果空气中水蒸气的分压强低于0.0006兆帕，温度在273.15开以下的冰，当其从外界吸热，温度升高时，冰将直接升华变为蒸气。在这样的条件下，冬天晾在室外已结了冰的衣服也会干，就是因为冰升华为蒸气的缘故。

总的说来，在地面上的空气中实现冰升华和水蒸气凝华的条件与前面总结的条件是一致的，只需将前述条件中“H2O蒸气的压强”明确为“空气中水蒸气的分压强”。

在H2O的升华和凝华条件的基础上，我们进一步阐明纯物质的升华和凝华条件。

纯物质的升华和凝华条件

自然界中的纯物质都可以有固、液、气三种聚集态存在，并在一个确定的温度和相应的压强下，固、液、气三种聚集态处于平衡共存的唯一状态——三相点。必须指出，这里只讨论纯物质的固、液、气三相平衡共存的三相点。由于氦没有固、液、气三相平衡共存的三相点，所以要把它除外。不同纯物质三相点的温度和相应的压强数值是各不相同的。但是，纯物质的升华和凝华所要求的条件却是相似的。纯物质的升华和凝华条件是：纯物质蒸气的温度和压强必须在该物质的三相点温度和压强以下。如果某种固态纯物质的蒸气压低于它的三相点压强，当温度升高时，该固态物质将直接升华为气态。反之，如果某种气态纯物质的压强低于它的三相点压强。当温度降低到它的三相点温度以下时，该气态物质将直接凝华为固态。

如果纯物质的升华和凝华是在地面上的空气中进行。只需将上述条件中“纯物质蒸气的压强”明确为“空气中该物质蒸气的分压强”。例如；卫生球是由萘（C10H8）制成的，其三相点的温度约为353.65开、相应的压强为0.0009兆帕；碘的三相点温度为387.15开、相应的压强为0.012兆帕。它们的升华和凝华在常温下、地面上的空气中都容易观察到，所以初中教材叙述了卫生球的升华现象以及固态碘的升华和碘蒸气的凝华实验。

固态物质在升华时，粒子直接由点阵结构转变为蒸气分子，一方面要克服固态粒子之间的结合力作功，另一方面因体积膨胀还要克服外界的压强作功，所以物质升华时需要吸收大量的热。1千克固态物质在升华时，全部转变为同温度的气态所吸收的热量称为升华热。例如，二氧化碳的三相点温度为216.55开、相应的压强为0.5176兆帕（或5.11大气压）。由于二氧化碳的三相点压强很高，所以在1大气压下，它只能以固态或气态存在。在1大气压下，对敞开在空气中的固态二氧化碳加热，它就会升华为气态，因而称固态二氧化碳为“干冰”。在1大气压下，固态二氧化碳升华温度为194.65开（或-78.5℃），升华热为573千焦/千克。由于干冰的升华热很大，利用干冰升华吸热可以获得较满意的低温效果，所以在食品工业或运输上常用干冰作食品冷却剂。