手背擦上酒精后，随着酒精的蒸发，擦酒精的位 置会感到凉。这是因为液体在蒸发过程中吸热，致使 液体及与液体接触的物体温度下降。夏天在地面上洒 水会感到凉快，是利用水蒸发吸热来降低温度。人们 在高温的天气里大汗淋漓，是人体自我保护的生理现 象，汗液蒸发吸热，使体温不致升得太高。
图 3.3-5 中，人游泳之后刚从水中出来，感觉 特别冷；天热时，狗常把舌头伸出来。你能解释这 些现象吗？
液化
北方的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白 气”，这是呼出的水蒸气遇到冷空气凝结成了小雾 滴；戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜 片会蒙上一层小水珠，这是室内空气中的水蒸气遇 到冷镜片凝结成的。清晨，人们有时会看到路边的 草或树叶上结有露珠（图 3.3-6），这是空气中的水 蒸气遇冷凝结成小水滴而形成的。
实验表明，所有气体在温度降到足够低时都可以液化。另外，在一定的温 度下，压缩气体的体积也可以使气体液化。将气体液化的最大好处是体积缩 小，便于储存和运输。火箭中用做燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装 在火箭里的。有些家庭用石油加工时产生的可燃气体做饭，这些气体也是液 化后储存在钢瓶内的，称做液化石油气
（图 3.3-7）。
液体汽化时要吸热，与此相反，
气体液化时要放热。烧水、做饭的时 候，水蒸气引起的烫伤往往比开水烫 伤更严重，这是因为水蒸气和开水的 温度虽然差不多，但是水蒸气液化的 时候还要放出一部分热。
图 3.3-5
图 3.3-6 昆虫和植物上的露珠
图 3.3-7 液化石油气
科学·技术·社会
电冰箱与臭氧层
过去常用的电冰箱利用了一种叫做氟利昂的物质作 为热的“搬运工”，把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的 外面。氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质，汽 化时它吸热，液化时它放热。图 3.3-8 表示出了电冰箱的 构造和原理。液态的氟利昂经过很细的毛细管进入冰箱 内冷冻室的管子，在这里汽化、吸热，使冰箱内温度降 低。之后，生成的蒸气又被电动压缩机压入冷凝器，在 这里液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放 出。氟利昂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相 当低的温度。
太阳辐射来的过量紫外线对于地球上的生命是有害 的。在距地面 20~50 km 的高层大气中，有一种叫做臭氧 的物质，它具有吸收紫外线的功能，这是地球上的生物 得以生存和进化的重要条件。传统的冰箱制冷剂使用氯 氟烃类的氟利昂如 R12，当电冰箱损坏后，这种氟利昂 扩散到大气中会破坏臭氧层，对地球的生态环境构成威 胁。为了保护人类生存的环境，1987 年在世界范围内签
署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》。我国在 1991 年签署了《蒙特利 尔议定书》，目前在我国主要使用对臭氧层破坏较小的 R134a、R600a 等新型物质作为 冰箱的制冷剂。
读过这篇文章后你认为下表中介绍的电冰箱会破坏臭氧层吗？其中的“能效等 级”你知道是什么意思吗？
×××× 型电冰箱主要技术参数
冷冻能力
(kg/24h) 制冷剂 重量
(kg)
外形尺寸 深×宽×高
(mm)
额定 电压 (V~)
输入总 功率
(W)
额定耗 电量 (kW·h/24h)
能效 等级
总有效 容积
(L)
冷冻室有 效容积
(L)
3.0 R600a
42g 60 624×525
×1 439 220 110 0.46 1级 176 68 图3.3-8 电冰箱原理图
蒸 气
电动压缩机 液态制冷剂
冷冻室
冷凝器
蒸气
1. 盛一盆水，在盆里放两块高出水面的砖头，砖头 上搁一只比盆小一点的篮子。篮子里有剩饭、剩菜，再 把一个纱布袋罩在篮子上，并使袋口的边缘浸入水里
（图 3.3-9），就做成了一个简易冰箱。把它放在通风的地 方，即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。试着分析 简易冰箱的工作原理。
2. 一 块 金 属 在 冰 箱 中 被 冷 冻 后， 取 出 放 一 会 儿，
可以发现变湿了。如果马上用干毛巾擦， 能擦干吗？为 什么？
3. 吐鲁番是全国有名的“火炉”，常年高温少雨，水贵如油。当地流行使用 坎儿井，大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏。坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成
（图 3.3-10）。暗渠即地下水道，是坎儿井的主体，宽约 1.2 m。井的深度因地势和地下 水位高低不同而有深有浅，最深的井可达 90 m 以上，井内的水在夏季约比外界低 5~10 °C。请你分析一下坎儿井是如何减少水的蒸发的。
动手动脑学物理
图3.3-10 坎儿井的结构 明渠
暗渠
山地
竖井
含水层（水源）
图3.3-9
第4节 升华和凝华
冰块吸热后熔化成水，再继续吸热就变成水蒸气，这是生活中常见的现 象。物质吸热后能不能从固态直接变为气态呢？反过来，气态能不能直接变为 固态呢？
在试管中放少量碘，塞紧盖子后放入热水中。当固态的碘变为紫色 的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中拿出，再放入凉水中，碘蒸气 又会变为固态的碘。
物质从固态直接变成气态的过程叫做升华（sublimation），从气态直接变 成固态的过程叫做凝华（deposition）。
衣柜里防虫用的樟脑片，过一段时间就会变小，最后不见了，这就是一种 升华现象。冬天，晾在室外的湿衣服会结成冰，但结冰的衣服也会慢慢变干，
这也是因为冰直接升华为水蒸气了。
北方秋、冬两季，早晨出现霜、
窗玻璃上出现冰花（图 3.4-1）、树枝 上出现雾凇（章首图），这些都是凝 华现象。
像熔化和汽化一样，升华也需要 吸热；像凝固和液化一样，凝华也会 放热。因此，在运输食品的时候，为 了防止食品腐烂变质，可以利用干冰
（固态二氧化碳）的升华来吸热降温。
想想做做
图3.4-1 水蒸气在寒冷 的玻璃上凝华形成的花纹
科学·技术·社会
水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。给 图 3.4-2 填字，说明它们三者之间转化过程的名 称以及吸热、放热的关系。
想想议议
图3.4-3 水循环造就了雪山和湖泊
水 循 环
水是人类环境的重要组成部分。通过水的三态变化，地球上的水在不停地循环：
阳光晒暖了海洋，海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中；当水蒸气上升到高空以后，
与冷空气接触，水蒸气便液化成为小水滴，大量的小水滴悬浮在高空中，就形成了 云；小水滴相互聚集，就会凝结成大水滴下降成为雨；如果在高空遇到更加寒冷的气 流，小水滴就会凝固成小冰珠，最后有可能形成冰雹降落到地面；冬天，水蒸气在寒 冷的高空急剧降温，从而凝华成微小的冰晶，这些冰晶聚集起来，就变成雪花飘落大 地；这些天空的降水落到地面，一部分直接变为小溪，另一部分渗入地下，涌出地表 后变成股股清泉，许多小溪汇合，形成江河，又注入大海。
地球表面的 70% 以上是海洋。虽然地球表面大部分被水覆盖，但是其中海水约 占 97%，江河湖泊、土壤、岩层和冰川中的淡水仅占约 3%，而能够供人类直接利用的 淡水资源更是仅占淡水资源的 0.3%。水资源与人类的关系非常密切，是维持人类生活 图 3.4-2 水的三态联系
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的源泉。在历史发展中人类总是向有水的地方集聚、生活。随着社会的发展、技术的 进步，人类对水的依赖程度越来越大。除了日常的生活用水以外，工业生产也必须用 水，在电力、纺织、印染、造纸、钢铁、石油、化工以及食品工业等各个领域都需要 大量的水资源，农业生产更需要大量的水进行灌溉。此外，城市的消防、绿化、公共 场所的清洁卫生都少不了水。随着人口的膨胀和经济的快速增长，水资源已经出现了 严重的危机。我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量只是世界平均值的 25%，是 世界上人均水资源最贫乏的国家之一。全国有一半以上的城市存在不同程度的缺水，
有些城市因地下水过度开采，造成地下 水位下降，甚至地面沉降。人们不仅直 接消耗了大量水资源，在生产和生活中 还造成了水的污染，进一步加剧了水资 源危机，这已经敲响了影响人类生存的 警钟。因此，我们不仅需要在技术上使 用节水器具、优化用水系统的运行，更 需要每个人提高节水意识、养成良好的 用水习惯，共同保卫我们的蓝色家园。
1. 使用樟脑丸可以让棉毛织物等免受虫蚁的侵害。经过一段时间以后，打开存放 衣服的箱子，就会闻到刺鼻的气味，还会观察到樟脑丸变小了，甚至变没了。请你分 析樟脑丸变小的原因。
2. 冻肉出冷库时比进冷库时重，这是为什么？
3. 二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固 体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰。干冰具有很好的致 冷作用，可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，吸收热量，促使 水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降雨的条件。
你能试着分析上面一段描述中包含了哪些物态变化吗？
4. 美丽的树挂、霜都是怎样形成的？请你动手做一做下面的实验，并思考形成霜 的条件。
如图 3.4-5，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐。用筷子搅拌大约半分钟，用温 度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到冰水混合物的温度低于 0 °C。这时观察
图3.4-4 因缺水而龟裂的稻田
动手动脑学物理
易拉罐的下部和底部，就会发现白霜（图 3.4-6）。
5. 调查学校和家庭水的使用状况，提出在生活中节约用水的若干建议。
1. 温度
物体的冷热程度叫做温度。测量温度的工具是温度计。常用的温度计是根据液体热 胀冷缩的规律制成的。
2. 物态变化
固态、液态和气态是物质常见的三种状态。在一定条件下，物质会在各种状态之间 变化，叫做物态变化。
3. 熔化和凝固
物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。熔化的过 程需要吸热，而凝固的过程要放热。固体分为晶体和非晶体。晶体熔化和凝固都有确定 的温度，分别叫做熔点和凝固点。
4. 汽化和液化
物质从液态变为气态的过程叫做汽化，从气态变为液态的过程叫做液化。汽化有蒸 发和沸腾两种方式，这两种方式都需要吸热。液体沸腾时有确定的温度，这个温度叫做 沸点。液化的过程会放出热量，使气体液化可以采用降低温度和压缩体积两种方法。
5. 升华和凝华
物质从固态直接变成气态的过程叫做升华，从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
升华需要吸热，而凝华会放热。
图3.4-5 图3.4-6
学到了什么