高手进！关于冰的升华与熔化

Question

哈尔滨有冰雕，哈尔滨1月平均温度为-20摄氏度，但冰雕还是会变小，他的原因是 （我已去掉两个选项）B。冰在低温下升华
D。冰在低温下熔化
本人认为是D，因为冰熔化时从外界吸热，所以外界 的温度降低 ，冰自身会受热熔化。而老师选了B，他说是冰是固体，升华成气体，而且外界温度为-20摄氏度 ，无法吸热。
可是，北极 的温度比哈尔滨的温度还低，为什么并不会变小，有的还是千年冰川，这如何解释？

Answer 1

这个问题，先解释一下升华与融化的概念。 答案选B，升华。

1.升华的2个分类：

升华之一
固态物质不经过转变成液态而直接变成气态的现象叫做升华。
升华之二
升华：指固态物质不经液态直接转变成气态的现象，可作为一种应用固-气平衡进行分离的方法。有些物质（如碘）在固态时就有较高的蒸气压，因此受热后不经熔化就可直接变为蒸气，冷凝时又复成为固体。固体物质的蒸气压与外压相等时的温度，称为该物质的升华点。在升华点时，不但在晶体表面，而且在其内部也发生了升华，作用很剧烈，易将杂质带入升华产物中。为了使升华只发生在固体表面，通常总是
在低于升华点的温度下进行，此时固体的蒸气压低于外压。
卤化铵也会“升华”，但其机理与一般的升华不同。加热时，由于卤化铵分解成气态的氨和卤化氢而气化，冷却时又重新结合成卤化铵而沉积下来，表观现象与升华一样，所以常把它归于升华，但其实质是不同的。
2. 升华的方法， 除了常压升华以外，还有：
1.真空升华 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。
2.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。

3.而，融化，是固体在不小于其凝固点的温度，产生的相态变化，变为液体。

由物理化学知识可以简单得出，物体的熵值在增大，把冰
雕看作一个体系，是敞开体系，由于在凝固点下，U＝Q＋W，W近似等于0，Q<0,所以U的变化小于0，象外界放热的

而融化是要转变成化学势更高的液体，吸热的，条件不符合的，再说假如融化了，也会马上凝固的！ 凝固的趋势大于融化的趋势，此平衡趋向与凝固，即不融化。（反证法）

关于你的答案，“因为冰熔化时从外界吸热，所以外界 的温度降低 ，冰自身会受热熔化。" ------前一句是准确的， 后面的外界温度降低不是吸热的后果啊！ 外界是敞开体系－冰的环境。

“北极 的温度比哈尔滨的温度还低，为什么并不会变小，有的还是千年冰川，这如何解释？"-----北极的冰川是个庞大的体系，自然会升华的。 偶尔遇到比较温度高的物体会交换热，热对流，会融化，不过这对于庞大的体系几乎没有影响的。

其实这是低温升华的过程，升华的物体很普遍的。

Answer 2

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。

Answer 3

老大~~~八年级物理上学期第四章物态变化~~~
融化与升华均可在任何温度下发生，咱老师还特别举了个例子说冬天挂外面的衣服也能干~~~
所以~~当然是升华
另外反证：
融化时晶体吸热，这时晶体与外界环境要存在温度差。冬天的哈尔滨平均气温在零下10几20度，固不可能在这种温度下发生融化现象。

恩恩~~~吹一句~~我的答案绝对是最精确的……我前天才考完试嘛~~楼主是信人家记了十几年的东西还是新我旁边的物理书啊？~~~
呵呵~~

Answer 4

正确答案是B，升华。熔化需要温度在0摄氏度以上,因为蒸发在任何温度都可以进行,所以升华也不例外,所以选B.
1.北极冰川也会变小,只不过你现在看不到了,因为,升华后的水蒸气使空气中水蒸气达到饱和,即使升华后也不会在空气中存留更多得水蒸气,所以不会变小.
2.在完全没有杂质的情况下,冰或水都不会汽化.因为水蒸气只有在有杂质的情况下才会产生.
(北极冰川为什么不会变小的答案按照被北极地区空气洁净程度来选择)

Answer 5

答案：B升华
原因：一个标准大气压，零度以下冰不会出现液态，是直接从固态到气态的因此是升华。南北两极由于降水量大于升华量，故越来越多，不过夏天（南北两极的夏天）还是会融化的，全球变暖等也会使南北两极的冰变少，因此近几年来南北两极的冰覆盖面也在减少。而哈尔滨的冰雕只有升华，并没有人再去给他补充，故越来越小。
不知以上回答是否满意。