分类:成语大全时间:2022-11-11 00:12作者:未知编辑:猜谜语
2019-12-17
冰是由水凝化的,雪是由水蒸气凝化的,水是液态的,分子之间距离小,水蒸气是气态的,分子之间距离大。所以他们固化后,分子间距也有很大的差别,冰的间距小,分子间以斥力为主,难压缩,所以硬;雪的分子间距离大,斥力小,而且雪花之间也有很大的距离,所以很轻易压缩。
20 世纪 30 年代,日本物理学家发现,雪花晶体的外形和环境的温度与湿度密切相关,并绘制了一份图表。雪形成的条件是,大气中需含冷的冰晶核、充分的水气,以及气温在 0℃(冰点)以下。水汽想要结晶,形成降雪必须具备两个条件:
一是水气饱和。空气在某一个温度下所能包含的***大水汽量,叫做「饱和水汽量」。空气达到饱和时的温度叫做「露点」,饱和的空气冷却到露点以下的温度时,空气里就有多余的水汽变成水滴或冰晶,因为冰面饱和水汽含量比水面要低,所以冰晶生长所要求的水汽饱和程度比水滴还低。也就是说,水滴必须在相对湿度不小于 100% 时才能增长;而冰晶往往在相对湿度不足 100% 时也能增长。例如,空气温度为 -20℃ 时,相对湿度只有 80%,冰晶就能增长了。气温越低,冰晶增长所需要的湿度越小。因此,在高空低温环境里,冰晶比水滴更轻易产生。
二是空气里必须有「凝聚核」。有人做过试验,假如没有凝聚核,空气里的水汽过饱和到相对湿度 500% 以上的程度,才有可能凝结成水滴。但这样大的过饱和现象在自然大气里是不会存在的,所以没有凝聚核的话,我们地球上就很难能见到雨雪。凝聚核是一些悬浮在空中很微小的固体微粒。***理想的凝聚核是那些吸收水分***强的物质微粒,比如海盐、硫酸、氮和其它一些化学物质的微粒。所以我们有时才会见到天空中有云,却不见降雪。
把雪花放大 100 倍。接下来,我们来探讨相同条件下的相同质量的冰与雪的溶解潜热是否相同?「溶解潜热」是物质状态变化引起的热量变化,既然雪与冰的状态不同,其溶解潜热应当有所不同。但是物理学都没有细究其状态的差别,所以一般人的熟悉是冰与雪的融化潜热是相同的。以冰为例,一公克的冰在 0℃ 时融化,必须吸收 79cal 的热能才能完全熔化成水,所以冰雪的融化潜热为 I=3.34x105J/kg I=3.34x10^5J/kg 。既然从潜热的角度无法找出答案来,我们继承通过查阅资料可以得知,零度冰的导热系数为 2.24,而零度水的导热系数为 0.567,零度雪的导热系数为 0.10,在这种热量散失速度的对比之下,我们自然觉得零度的冰更冷。