【中考物理】雪的物态变化及自然雪和人造雪的区别
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【中考物理】雪的物态变化及自然雪和人造雪的区别
如果只是笼统的问雪的物态变化,只能说是凝华,自然界的雪就是从水蒸气凝华为雪花的。但现实中考的更多是是“人造雪”,有时也称为“人工雪”,这里面就有些玄机了。如下题目,试题截图源自网络,据说这是山东日照市某中学2026年一模考试题目。本题题目应该说不算难题,但如果学生一点不了解人造雪的过程,怕是难做。现实中的人造雪一般都是先把液态水雾化为微小雾状水滴,然后再凝固成雪的状态,这里面严格来说存在物态变化只有凝固。B选项如果不了解的人造雪过程的话,怕是有些犹豫,但认真阅读题干并结合D选项,应该能够得出,人造雪过程中的物态变化实际为凝固。本题要求选错误的,正确答案为B。其中值得探讨的是C选项,就是题干中的“'人工雪'更耐高温”,具体是什么意思?现实中人造雪确实更耐高温,其中有两层意思,一是指人造雪在更高的温度下才开始熔化,也就是熔点高,二是指人造雪化得慢。虽然通常情况下,如果人造雪熔点高那么就会化得慢,但这两方面并不完全是一回事。人造雪之所以熔点高,是因为里面添加了另外的物质,就像汽车冷却液中添加乙二醇或丙二醇,可以降低凝固点,从而可以在冬季防止凝固。人造雪时在水里面添加别的物质,可以提高熔点,使雪在更高的温度才开始熔化。但现实中人造雪化的慢,既可能有人造雪本身熔点高的原因,也有人造雪的形态跟自然雪不一样,即便熔点相同,人造雪化的也慢。这主要跟人造雪和自然雪的结构形态有关,我们常说自然雪为六角形,其结构松散,雪里含有大量空气;而人造雪结构致密,严格来说更像是一粒一粒的小冰球。正因为这种高密度、低孔隙的特性,人造比自然雪更抗晒、更耐风,不仅熔化慢,升华也慢。正是因为如此,滑雪场和冬奥会偏爱使用人造雪,不仅是因为人造雪不受天气影响,还因为它能提供更稳定、更坚硬、摩擦力更小的,更接近冰面状的赛道。
那人造雪和自然雪的熔点是不是相同呢?如果添加了其他物质肯定不相同,可是如果都是水的纯净物,同样情况下人造雪和自然雪的熔点应该没有区别。熔点是开始熔化的温度,人造雪和自然雪都是水的固态形式,开始熔化的温度应该一致。虽然人造雪化的慢,但是他们开始熔化的温度应该是相同的,也就是熔点一样。当然这个笔者没有把握,也难以进行实验,只是根据理论分析感觉应该如此。那人造雪能不能造出自然形态的雪呢?当然可以,笔者记着小时候读过一篇文章,描述的十八九世纪的俄国,在一场舞会上,室外寒风突然吹入室内,造成屋内飘雪的景象。这雪应该就跟自然雪的形成一致,都是空气中的水蒸气直接凝华为固态的雪花。现代人类实现这样的条件并不难,像自然界那样造雪肯定不成问题,只是能耗高、效率低。只是由题干中的耐高温,严格来说不能推出人造雪的熔点高,虽然现实通过添加物质确实如此,即便不添加物质,感觉也是如此。但根据题意及物理概念的理解,“耐高温”和“熔点高”并不成绝对对等关系。如果学生不清楚人造雪的基本过程,根据题意中的“微小的粒子”怕是难以判断人造雪到底是凝固还是凝华,最好明确表示为跟液体形态相关的,如D选项中的“水雾”或“雾状微粒”则更好一些。
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