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下雪的窍门

2021-04-13许秀华

科学大众·小诺贝尔 2021年12期

许秀华

一片两片三四片……

踏雪寻梅,是中国古代文人在寂寞寒冬中内心追求的一份雅致。名列“扬州八怪”的清代书画家郑板桥,即《咏雪》的作者郑燮,更是乐此不疲。看,踏雪寻梅中,他不厌其烦地数着雪花的片数。雪花纷纷,越下越大,最后千片万片飞到盛开的梅花中,都不见了踪影。原来,扬州地处长三角,气候温暖,落在梅花上的雪花很快就融化成了晶莹的水珠。

〔清〕郑燮

一片两片三四片。

五六七八九十片。

千片萬片无数片,

飞入梅花都不见。

为何小的固体不一

冰是水的固体,雪花也是水的固体。水的固体为何有时是冰,有时是雪花?

水是由水分子组成的。在水的固体、液体、气体三态变化中,水分子自身没有改变,改变的是水分子之间的距离。

冰是由液体的水凝固而来的,雪花则是由气态的水蒸气凝华而成的。凝固和凝华一字之差,却代表着不同的物理过程。物体从液体变成固体叫作凝固,物体从气体变成固体叫作凝华。

液态水中,水分子之间距离小。凝固成冰后,冰中的水分子距离变小,冰的体积很难被压缩。水蒸气中,水分子之间距离大。凝华成雪花后,水分子的距离变大。一大团雪,可以轻易地用手攥成一小团冰。

为何夏天下雨、冬天下雪

为什么冬天下雪?这是因为在冬天的高空中,云中的水汽更容易形成冰晶,而不是水滴。不论下雨或者下雪,都需要高空中水汽饱和。

什么叫作水汽饱和?把白糖往盛满水的水杯里加,加到一定程度,白糖就不再溶解了,而是以固体的形式沉积在水杯底部。

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