冰块变成气体的原理是什么?急!
固态到气态的直接转化---升华
基本定义
物质从固态直接变成气态的过程(物理变化)叫升华(sublimation)。升华时要吸热。
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。(可参考...全部
固态到气态的直接转化---升华
基本定义
物质从固态直接变成气态的过程(物理变化)叫升华(sublimation)。升华时要吸热。
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。(可参考热力学的三相图原理。)
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。
具体应用:可作为一种应用固-气平衡进行分离的方法。有些物质【如氧(O)】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内压。
释疑:氯化铵也会“升华”,但其机理与一般的升华不同。加热时,由于氯化铵分解成气态的氨和氯化氢而气化,冷却时又重新结合成氯化铵而沉积下来,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,这是一种汽化分解,是化学现象。
简史:人类对升华现象认识得很早,西晋(公元4世纪)时葛洪在《抱朴子内篇》中即记载有:“取雌黄、雄黄烧下,其中铜铸以为器复之……百日此器皆生赤乳,长数分。”这一段话描述了三硫化二砷和四硫化四砷的升华现象。
明朝李时珍著的《本草纲目》(1596)载有将水银、白矾、食盐的混合物加热升华制轻粉(氯化亚汞)法。
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)雪人未逐渐变小。4.衣箱中的樟脑丸变小。收起