物理中什么是升华

2016-11-21

生活现象

1.冬天，冰冻的衣服(结了冰)变干(温度低于0℃，冰不能熔化，消失的本质是冰逐渐升华为水蒸气了)。

2.白炽灯用久了，灯内的钨丝比新的细。(钨丝升华成钨蒸气，体积减小。)

3.冬天，0℃或以下(未达到熔点)雪人会逐渐变小。

4.衣箱中的樟脑丸变小。

5.碘受热升华为紫色的碘蒸气。

6.用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。

水珠升华

升华举例

固态的碘受热直接变成碘蒸气的过程是升华。

樟脑丸逐渐变小是升华。

冰受热直接变成水蒸气是升华。

灯泡用久了会变黑，是因为灯丝(钨)受热而升华，气体碰到玻璃，遇冷凝华。

干冰受热变为二氧化碳是升华。

舞台上喷的雾就是利用干冰升华来给人的一种视觉效果。。

常压升华

在正常压强下固体的升华过程。

常温升华

即在正常温度下固体的升华过程。

真空升华

又称减压升华，由于升华与固体蒸气压和外压的相对大小有关，降低外压可以降低升华温度，在常压下不能升华或升华很慢的物质可以采用真空升华。真空升华还可防止被升华的物质因温度过高而分解或在升华时被氧化。金属镁和钐、三氯化钛、苯甲酸、糖精等都可用此法提纯。

低温升华

1976年，J.W.米切尔提出低温升华技术，即将温度和压力维持在升华物质的三相点以下，使它在很低的压力(几毫米汞柱)下升华，经冷凝后捕集在冷阱中而与杂质分离。此法操作简单，产品纯度很高，例如很难用一般方法提纯成高纯试剂的过氧化氢，用此法提纯，一次即可将钴、铬、铜、铁、锰、镍等杂质从1000ng/mL降至0.4～2ng/mL。

固液气的转化

升华

在三相点的压强以下加热物体时，物体由固态不经过液态而直接转变为气态的过程。相反的过程叫做凝华。在升华过程中，外界要对固态物质中的分子作功，使其一方面克服与周围分子间的结合力，一方面克服固态物质的环境压强。单位质量物质升华时所吸收的热量叫做升华热，在三相点它等于熔解热与汽化热之和。升华时，和固体平衡的蒸气压强(即固体上方的饱和蒸气压)同温度的关系由克拉珀龙方程给出，在(T,p)图上由曲线OS表示。OS曲线上的点表示固-气两相平衡共存的状态。

升华和凝华的例子是很常见的。如实验室中封闭在圆底烧瓶中的碘，加热使其升华，继而它又凝华在烧瓶壁上。还有樟脑的升华，大气中的水蒸气凝华成霜或雪等等。